Histologie Open Vragen grondig uitgewerkt PDF

Preview

Summary

H1: waarnemingsmethodenWat bepaald het oplossend vermogen van een microscoop? Vergelijk lichtmicroscopie (LM) met elektronenmicroscopie (EM)! En wat betekent ‘praktische resolutie’?Het oplossende vermogen van een microscoop (de resolutie) wordt gedefinieerd als de kleinste afstand tussen twee punten...

Description

Open vragen Histologie

H1: waarnemingsmethoden Wat bepaald het oplossend vermogen van een microscoop? Vergelijk lichtmicroscopie (LM) met elektronenmicroscopie (EM)! En wat betekent ‘praktische resolutie’? Het oplossende vermogen van een microscoop (de resolutie) wordt gedefinieerd als de kleinste afstand tussen twee punten die nog net gescheiden kunnen worden waargenomen. Het oplossend vermogen is vooral afhankelijk van het objectief en in mindere mate van de condensor, terwijl het oculair niet veel bijdraagt. Het oplossend vermogen kan worden berekend aan de hand van volgende formule (R = (K x ) / NA). In deze formule wordt rekening gehouden met de NA en de golflengte. De numerieke apertuur is een belangrijke specificatie van het objectief, voornamelijk bepaald door de tophoek van de lichtkegel die door een objectief kan worden opgenomen. Het oplossend vermogen van LM voor 550 nm en NA van 1,4 bedraagt ongeveer 0,2 micrometer (organellen kunnen nog net waargenomen worden), daar die van EM 0,2 nanometer bedraagt (meer en kleinere structuren kunnen worden waargenomen). Het oplossend vermogen is dus 1000 keer hoger bij EM. Volgens de formule is dus de NA van LM relatief beter maar dit wordt bij EM gecompenseerd door de golflengte van de elektronen. We leiden ook af uit de formule dat de resolutie en het scanformaat omgekeerd evenredig zijn met elkaar. Hoe hoger de resolutie, hoe kleiner het scangebied. De praktische resolutie is de resolutie met de hoogste vergroting waarbij men nog steeds een scherp beeld heeft. Een goede beeldinformatie wordt verkregen wanneer vergroting en resolutie in evenwicht zijn. In de routine histopathologie is de HE kleuring zeer courant. Hoe prepareer je een weefselbiopt en waarop is de HE kleuring gebaseerd? Weefselvoorbereiding bestaat uit 4 stappen: Fixatie, inbedding, snijden en opvangen, en kleuring. Fixatie Fixatie stopt het metabolisme van cellen en weefsels, legt de structuur vast en bereidt voor op de daarop volgende behandelingen. Het streven is om daarbij artefacten te voorkomen. De fixatie met chemicaliën houdt het crosslinken, denatureren en onwerkzaam maken van enzymen, structurele proteïnen en fosfolipiden in. Fixatie dient bij voorkeur op zeer vers weefsel te gebeuren, omdat door autolyse, verval van structuur in het weefsel optreedt nadat het uitgenomen is of van zijn fysiologische ondersteuning ontdaan is. Men kan ook fixeren door bevriezing aangezien cellen en weefsels veel water bevatten. Voor LM is een groot aantal fixatieven in gebruik, er wordt vooral formaldehyde gebruikt. Fixatieven voor EM bevatten dikwijls glutaaraldehyde, waarvan de twee aldehyde groepen de NH2-groepen van eiwitten crosslinken, en een buffer en een stof om het fixatief isotoon te maken ter voorkoming van volumeveranderingen van cellen. Voor EM wordt vaak gebruik gemaakt van dubbelfixatie. Hierbij past men na de glutaaradelhyde osmiumtetroxide toe, dat de onverzadigde banden in vetzuren fixeert en crosslinkt. Fixatieven kunnen worden toegepast door immersie, waarbij een stukje weefsel in het fixatief wordt ondergedompeld, of door perfusie van het fixatief via de bloedvaten in het orgaan (tot op niveau van de cellen  geeft betere resultaten door snelle en directe inwerking).

Open vragen Histologie Inbedding – Snijden en opvangen Om het weefsel goed te kunnen snijden, moet het worden geïmpregneerd met een vloeibaar inbedmiddel, dat pas na penetratie verhardt door afkoeling of polymerisatie. De inbedding wordt meestal voorafgegaan door een dehydratie in een graduele alcoholserie van 30 tot 100%. Hierna wordt een lipidenoplossing (zoals xyleen of chloroform) toegepast, van waaruit het weefsel voor LM met vloeibare paraffine bij 60°C wordt geïmpregneerd. Door afkoeling stolt de paraffine en kan het weefsel met een scherp stalen mes in een microtoom worden gesneden tot coupes van ongeveer 5 µm dik. De coupes worden gestrekt op warm water, gemonteerd op objectglaasjes, gedeparaffineerd, gekleurd en onder een dekglaasje ingesloten. Voor EM wordt een hardere inbedding met epoxyharsen gebruikt om het snijden van dunnere coupes mogelijk te maken. Het weefsel wordt na de dehydratie overgebracht in een plastic monomeer, waarna een chemische polymerisator het plastic in twee dagen verhardt. Ultradunne coupes voor EM, met een dikte van 50 tot 100 nm, worden gesneden op een ultramicrotoom met een glazen of diamanten mes. De coupes worden opgevangen op een wateroppervlak dat aansluit op de mesrand. De drijvende coupes worden opgevist op een klein metalen roostertje (grid). Kleuring Coupes die met een microtoom (LM) worden gesneden, hebben van nature weinig contrast om ze direct te kunnen bestuderen. Daarom worden ze gekleurd. Doordat kleurstoffen aan verschillende componenten van cellen verschillend sterk absorberen, komen kleurverschillen tot stand. Deze kleurverschillen maken de structuren van cellen duidelijk. De HE-kleuring (hematoxyline-eosine-kleuring) met een combinatie van donkere kernen en roze cytoplasma is een standaard kleuring in de histologie. Weefselbestanddelen zoals de basofiele nucleïnezuren (DNA en RNA), kleuren paarsblauw door de basische kleurstof hematoxyline. Eosine is een zure kleurstof die voornamelijk basische componenten zoals de NH2-groepen van eiwitten roze aankleurt. Deze componenten worden ook wel acidofiel of eosinofiel genoemd. Andere veel gebruikte kleuringen voor LM zijn: AZAN, PAS, Orceïne en Trichroom. Bij EM worden en geen kleuringen gebruikt, maar wordt er doormiddel van uranylacetaat of loodnitraat contrast aangebracht in de coupes.

Haematoxyline

Eosine Y

Open vragen Histologie

H4: epitheel Epithelen zijn weefsels waarvan de cellen in een aaneengesloten verband liggen. Bespreek de structurele kenmerken van dit aaneengesloten verband. De cellen zijn aan elkaar gehecht via intercellulaire verbindingen en vormen een selectieve barrière voor de opname van stoffen. Epitheelcellen vormen aaneengesloten formaties, maar ook andere cellen kunnen zich tot grotere complexen aansluiten. Voor dat doel zijn er speciale verbindingsstructuren tussen cellen. Deze zorgen voor: 1. Afsluiting van intercellulaire ruimten (occludens verbinding); 2. Aanhechting (adhaerensverbinding); 3. Communicatie (nexusverbinding) Occludens verbinding (zonula occludens) De zonula occludens (tight junction) is de meest apicaal gelegen verbinding tussen epitheelcellen. Ze vormt een band rond de apex van de cel, die de ruimte tussen de epitheelcellen afsluit. De plasmamembranen grijpen hier in elkaar via een netwerk van richels en groeven, dit voorkomt de intercellulaire passage van macromoleculen naar het onderliggende bindweefsel. De mate van doorlaatbaarheid van het epitheel voor water en de daarin opgeloste ionen zou medeafhankelijk zijn van het aantal richels en groeven dat in de ‘tight junction’ voorkomt. Adhaerensverbindingen (zonula adhaerens en macula adhaerens) De zonula adhaerens wordt ondersteund door transmembrane adhesiemoleculen, cadherinen, die de plasmamembranen van naburige cellen aan elkaar hechten. Aan de cytoplasmatische zijde zijn deze ‘cell adhesion molecules’ (CAM’s), die voor hun werking afhankelijk zijn van Ca2+-ionen, via actinefilamenten verbonden met het apicaal gelegen ‘terminal web’. In de klassieke LM wordt de zonula occludens tezamen met de zonula adhaerens aangeduid als kitlijn. De macula adhaerens (desmosoom), bestaat uit cadherinen, voornamelijk desmogleïnen. Deze hechten in de intercellulaire ruimte aan elkaar. Cytoplasmatisch zijn deze eiwitten via een aanhechtingsplaat verbonden met de intermediaire (cytokeratine) filamenten, die weer verbonden zijn met de aanhechtingsplaten van andere desmosomen. Aangezien desmosomen veelvuldig voorkomen in de laterale plasmamembranen van epitheelcellen, voorziet dit cytoskeletaire netwerk in de mechanische stabiliteit van het epitheel. Nexusverbindingen (Gap junction) Nexusverbindingen of ‘gap junctions’ zijn communicatiekanalen tussen epitheelcellen. Ze bestaan uit connexinen, die in de plasmamembraan gerangschikt zijn in een eiwitcomplex (connexon), rondom een holte van ongeveer 1,5 nm diameter. De connexonen in aaneenliggende plasmamembranen sluiten op elkaar aan en vormen zo communicatiekanaaltjes tussen epitheelcellen, die de uitwisseling mogelijk maken van laagmoleculaire stoffen zoals water, ionen, aminozuren en suikers. Door transport van hormonen, cyclisch AMP en cyclisch GMP kunnen epitheelcellen op een gecoördineerde manier reageren op bepaalde signalen. Nexusverbindingen kunnen zeer snel gevormd worden en kunnen ook weer snel verdwijnen. Blijkbaar liggen de subeenheden voor connexonen gereed in de plasmamembraan, want zelfs wanneer de eiwitsynthese geblokkeerd wordt, kunnen toch nieuwe nexusverbindingen gevormd worden.

Open vragen Histologie Bespreek het éénlagig epitheel en geef van ieder type een voorbeeld en de functionele histologie hiervan! Eenlagig epitheel heeft als voornaamste fucntie absorptie, secretie en diffusie. Tot de indeling van éénlagig epitheel behoren: plaveiselepitheel, kubisch epitheel en cilindrisch epitheel. Het epitheel vormt een enkele laag van aaneensluitende cellen, waardoor de opname en afgifte van stoffen vergemakkelijkt worden. Meerrijig epitheel behoort ook tot de éénlagige epithelen en is een pseudomeerlagig epitheel waarvan de kernen op verschillende niveaus liggen; alle cellen staan op de basale membraan, maar sommige cellen bereiken het oppervlak van het epitheel niet. Plaveiselepitheel - In de longblaasjes en de bekleding van holten zoals het pericardium, de pleura, en het peritoneum (mesothelium). - Functionele histologie: opname en transport (pinocytose en transcytose), secretie, faciliteren van beweeglijkheid van vliezen (mesothelium). Kubisch epitheel - In de eierstokken, schildklier en afvoergangen van veel klieren. - Functionele histologie: bedekking en secretie Cilindrisch epitheel - In het darmkanaal en de galblaas - Functionele histologie: Bescherming, absorptie en secretie Meerrijig epitheel - In de luchtpijp, bronchiën en de neusholte - Functionele histologie: Bescherming, secretie en verwijdering van partikels uit de luchtwegen door slagbeweging van ciliën De blaas is aan de luminale kant bekleed met overgangsepitheel. Bespreek de functie en de structuur van overgangsepitheel. Overgangsepitheel wordt gekenmerkt door een paar lagen van kubische tot pluriforme epitheelcellen. De bovenste laag bestaat uit overkoepelende paraplucellen, die onderliggende cellen beschermen door de aanwezigheid van keratine materiaal in het apicale cytoplasma. Overgangsepitheel komt alleen voor in de urinewegen en wordt daarom ook wel urotheel genoemd. De vorm van de paraplucellen kan zich aanpassen aan de vullingstoestand van de blaas. Bij een volle blaas is de vorm dun en plat. De oppervlakkige paraplucellen van het overgangsepitheel vormen een afsluitende barrière tussen de urine en het weefsel, die de onderliggende celle beschermen tegen het schadelijke hypertone milieu van de urine. De luminale celmembraan van deze cellen is met schubachtige, 12 nm dikke platen verstevigd, die als lipid rafts in de unitmembraan van deze cellen gemonteerd zijn. Deze structuren worden verder verstevigd door het eiwit uroplakine. Als de blaas contraheert of expandeert, plooit de celmembraan op een manier die rekening houdt met deze versterkte structuren. Het overgangsepitheel is dus in staat tot grote vormverandering bij rekking en samentrekking, overeenkomend met de vulling en lediging van de blaas.

Open vragen Histologie Naargelang het klierceltype zullen de organellen in deze cellen een verschillende functie opnemen. Bespreek drie sterk verschillende klierceltypes en het verband tussen secreet en organellen. Klieren kunnen worden ingedeeld op soort secreet: Sereuze kliercellen Deze worden gekenmerkt door een ronde celkern en de secretie van een sereus product dat eiwitrijk is. Het basale deel van de cel is sterk basofiel vanwege de opeenhopingen van RNA op de cisternen van het RER. In het apicale cytoplasma, net boven de kern, bevindt zich een goed ontwikkel Golgicomplex dat voor de verpakking van eiwitten zorgt in ronde secretiegranula, die zich opstapelen in het apicale cytoplasma. In cellen die spijsverteringsenzymen afscheiden, zoals de sereuze cellen van de exocriene pancreas, noemt men de secretiegranules, zymogeenkorrels. De krachtige spijsverteringsenzym bevindt zich in een niet geactiveerde staat. Bij de vorming van de granula snoeren zich eerst grote, door een membraan omgeven, onrijpe granula af van de Golgi-cisternen. Door het onttrekken van water, het indikkingsproces, ontstaan de rijpe granula. Deze zijn donkerder en worden in het cytoplasma opgeslagen totdat de cel een signaal krijgt om deze uit te scheiden (gereguleerde secretie). Bij het uitscheiden, fuseert eerst de membraan van het secretiegranulum met de apicale celmembraan en komt de inhoud via exocytose buiten de cel vrij. Muceuze kliercellen Deze worden gekenmerkt door een afgeplatte kern (die weggedrukt ligt tegen de basale plasmamembraan) en talrijke grote secretiegranula die het omvangrijke apicale cytoplasma bijna geheel vullen. De secretiegranula bevatten een muceus product bestaande uit glycoproteïnen met een relatief hoog gehalte aan suikergroepen. Ook dit product wordt door middel van exocytose uitgescheiden. Talgklieren Het zijn holocriene klieren, het secretieproduct wordt tegelijk met de gehele cel uitgescheiden. Naarmate meer talg wordt opgestapeld, zwelt de cel en schuift ze op naar centraal. De kern wordt pycnotisch en de cel zal in zijn geheel worden uitgestoten. Het secreet bestaat voornamelijk uit lipiden.

H5: bindweefsel De tanden zitten met ligamenten vast in de tandalveolen. Bespreek de structuur en de synthese van deze bindweefsel elementen die deze ligamenten vormen. Rond de tandwortel bevindt zich het wortelvlies, ook wel het paradontaal of peridontaal ligament genoemd. Dit ligament hecht de tandwortel vast in de tandalveole door middel van talrijke collagene vezels die in de alveolewand aan de tandwortel zijn gehecht. Deze ophanging geeft de tand een geringe beweeglijkheid doordat de vezels een korte turnovertijd hebben. De korte turnovertijd dient ervoor om aanpassingen van het gebit mogelijk te maken. Bij gebrek aan vitamine C zullen de tanden al snel los komen te zitten. Collageen wordt voornamelijk opgebouwd uit de aminozuren glycine, proline en lysine. De synthese vindt plaats in het RER van de fibroblast, waar het eiwit als procollageen wordt aangemaakt. Het eiwit wordt na uitscheiding omgezet in tropocollageen, bestaande uit drie ketens van polypeptide α, die een drievoudige helix vormen. Verschillen in de peptideketens zijn kenmerkend voor het type collageen. De tropocollageen moleculen worden buiten de cel door “cross-linking” gestapeld tot collagene fibrillen. Deze tonen dwarsstreping met een karakteristieke periodiciteit van 64 nm. Dit bandenpatroon ontstaat gedeeltelijk door de

Open vragen Histologie gedeeltelijke overlappende rangschikking van de tropocollageen moleculen. Collagenen fibrillen worden samengevoegd tot collageenvezels, die worden samengevoegd tot collagene bundels. Collageen type 1 staat model voor de vorming van collageen en vindt stapsgewijs plaats: 1. Polypeptide α-ketens worden op de ribosomen van het RER gevormd en door de membraan naar het lumen van het RER afgegeven. Deze ketens bevatten onder andere de aminozuren proline en lysine. 2. Hydroxylering van proline en lysine begint wanneer ze in de polypeptideketens zijn ingebouwd en de keten een zekere lengte heeft bereikt. Hierbij zijn twee enzymen betrokken. Vitamine C is nodig als co-enzym.

3. Glycosylering van hydroxylysine: verschillende collageentypen binden een wisselende hoeveelheid koolhydraat, in de vorm van galactose of glycosylgalactose aan het hydroxylysine. 4. Aan de α-ketens worden extra stukjes peptiden gebonden, deze worden registratiepeptiden genoemd. De registratiepeptiden dragen waarschijnlijk de zorg voor de juiste positionering van de α-ketens in een drievoudige helix. Bovendien houden ze het zo ontstane procollageen oplosbaar in het RER. 5. Buiten de cel splitsen procollageen peptidasen de registratiepeptiden af. Hierdoor ontstaat tropocollageen en polymere collageen fibrillen vormt. De hydroxyproline residuen dragen verder bij aan de stabiliteit van de drievoudige helix van het tropocollageen. 6. De collagene fibrillen voegen zich aan één tot collagene vezels en verscheidene vezels vormen een collagene bundel: bij deze aggregatie spelen proteoglycanen en glycoproteïnen een belangrijke rol. Wanneer ons lichaam in contact komt met allergenen zijn er vaste en vrije cellen die een reactie op gang brengen die roodheid, zwelling en shock voor gevolg hebben. Bespreek de cellen die hierbij een rol spelen en hun interactie. De cellen die een rol spelen bij de reactie: Plasmacellen (vrije cellen) Plasmacellen zijn middelgrote ovale cellen die een sterk basofiel cytoplasma tonen als gevolg van een sterk ontwikkeld RER. Plasmacellen komen in geringe aantallen in het bindweefsel voor. Na infectie worden ze zeer talrijk en gaan ze veel antilichamen uitscheiden. Ze ontstaan uit B-lymfocyten. De antilichamen zijn immunoglobinen die specifiek zijn voor het antigeen dat aangezet heeft tot hun productie. Ze reageren dan ook specifiek met moleculen die dezelfde epitopen bezitten. In dit geval wordt de plasmacel blootgesteld aan een antigeen (allergeen) en zal IgE produceren. Mestcellen (vaste cellen) Mestcellen zijn ovale tot ronde cellen met een doorsnede van 20-30 µm, waarvan het cytoplasma rijkelijk is gevuld met basofiele granula. Het cytoplasma toont een matig ontwikkeld RER en een vrij omvangrijk Golgicomplex. Mestcellen hebben een functie bij de vorming en afgifte van mediators, die in de directe omgeving een rol spelen bij ontstekingsen overgevoeligheidsreacties.

Open vragen Histologie Mestcellen bevatten in hun granula heparine (bloedstolling tegen kan gaan) en nog andere biologisch actieve stoffen, zoals histamine en neutrale proteasen. Mestcellen maken tevens leukotriënen aan uit membraanfosfolipiden; deze producten worden niet in de cel opgeslagen, maar na stimulatie direct uitgescheiden. Deze stoffen zijn ook betrokken bij vaatverwijding en werken vele malen sterker dan histamine. De rol van mestcellen in de reactie is dat het oppervlak van mestcellen receptoren bevat voor IgE. De mestcelsecretie komt op gang na binding van IgE op de IgE-receptoren op het oppervlak van de cel. Na een tweede blootstelling aan een antigeen worden de IgEreceptoren op het oppervlak gecrosslinkt door het antigeen. Hiermee wordt het adenylaatcyclase geactiveerd. Tegelijkertijd worden Ca2+-ionen in de cel opgenomen, waarmee de fusie tussen granula in het cytoplasma tot stand komt, tevens de exocytose van hun inhoud, bestaande uit heparine, histamine en ECF-A. Met als gevolg een allergische reactie zoals algemene vaatverwijding (roodheid), zwelling en shock. Basofiele granulocyten Mestcellen tonen grote overeenkomsten met kleinere basofiele granulocyten van het bloed. De granula van deze cellen bevatten ook heparine en histamine en verschillende mediators die vrijkomen na binding van IgE aan het celoppervlak; ze zijn echter afkomstig van een andere stamcel in het beenmerg. Bij sommige overgevoeligheidsreacties kan massale degranulatie van basofielen optreden. Doordat deze ook histamine en heparine bevatten, zetten die mee de reactie in gang.

H6: vetweefsel Koude prikkels kunnen bruin vetweefsel aanzetten tot het genereren van warmte. Welke hormonen en neurotransmitters zijn hierbij betrokken en bespreek de warmte productie op subcellulair niveau. Wanneer een pasgeborene aan koude wordt blootgesteld, komt noradrenaline vrij. Noradrenaline stumuleert het cyclisch AMP-systeem dat het hormoongevoelige lipase in de vetcellen activeert. Dit heeft de hydrolyse van triglyceriden in vrije vetzuur en glycerol tot gevolg. Deze stoffen diffunderen naar de capillairen waar de vrije vetzuren aan albumine worden gebonden om naar plaatsen te worden vervoerd waar ze als energiebron kunnen worden gebruikt. Het eiwit thermogenine (UTP-1) wordt geactiveerd in de mitochondriën. Op die manier wordt het proces van de oxidatieve fosforylering ontkoppeld, waardoor e...