Kompendium i strukturel cellebiologi og histologi

Transkript

1 Kompendium i strukturel cellebiologi og histologi Kompendiet er tænkt som en hjælp til at få et overblik over anatomidelen af cellebiologi. Der kan være fejl, og noterne er ikke fuldt dækkende for målbeskrivelsen. De fleste noter afspejler et vidensniveau omkring karakteren 7-9. Hvis du ligger inde med hjemmelavede tegninger, som du vil forære til dette projekt vil jeg meget gerne modtage dem og efterhånden lægge dem ind i teksten. Kompendium til cellebiologi: 1. Mikroskopi 2. Præparation af væv 3. Sekretion - rer, Golgi og vesikler 4. Endocytose, mitokondrier, peroxisomer, ger og inklusioner 5. Cytoskelettet 6. Kernen 7. Cellecyklus 8. Nervevæv 9. Dækepitel 10. Muskelvæv 11. Kar systemet 12. Kirtelepitel 13. Bindevæv 14. Brusk og knoglevæv 15. Knogler og osteogenese 16. Blodets formede komponenter 17. Myeloidt væv

2 1. Mikroskopi Optisk: Lysmikroskoper Lys der fokuseres af linser Transmission Gennemlys Fasekontrast Differential interferens kontrast Nomarski Mørkefelt (Dark-field) Polarisation Epi-belysning Fluorescens Konfokal (laserscan) Reflektion Afbildning: Øjet Video Projektion Film Elektronisk: Elektron mikroskop Elektronstråler der fokuseres af magneter Transmission Transmissions elektron mikroskop (TEM) Scanning Scanning elektron mikroskop (SEM) Cryo elektron mikroskopi Afbildning Fluorescensskærm Video Film Fysiske tommelfingerregler:

3 Øjets opløsningsevne: 0.2 mm Optisk mikroskops opløsningsevne (NA 1.4): 380 nm 0.17 µm 650 nm 0.28 µm Udregnes udfra: (0.61*bølgelængde)/numerisk apertur Elektronmikroskopets opløsningsevne er tilsvarende 0.1 nm Forstørrelser: Lysmikroskopet består principielt af to luppe. Den første, objektivet findes lige over præparatet og danner et virtuelt mellembillede, som den anden lup (okularet) forstørrer yderligere. Denne forstørrelse er "tom", hvilket vil sige at der ikke opnås flere detaljer ved at øge okularets forstørrelse. Okularet er oftest af typen x 10 forstørrelse (angivet på siden). Objektivet har varierende karakteristika. På et objektiv, uanset fabrikat, er anført mindst tre oplysninger, nemlig: Objektivets egenforstørrelse (f.eks. x 4, x10, x40, x63). Er objektivet beregnet til olieimmersion - dvs. at der skal anbringes en dråbe olie med samme brydningsindex som glas mellem præparatet og objektivets frontlinse - er dette i reglen anført efter tallet, der angiver forstørrelsen, fx 100 oel. Objektiver med egenforstørrelse over x 65 er altid immersionsobjektiver. Objektivets numeriske apertur (NA= n x sin u, hvor n er brydningsindeks for mediet mellem præparat og objektiv - luft, vand eller olie, og u er den halve aperturvinkel). Et tal der angiver til hvilken dækglastykkelse, objektivet er konstrueret. Dette tal er næsten altid 0,17 (mm). En streg (-) angiver, at dfkglastykkelsen ikke er betydende. Nogle tal ved okular: x 10: Objektiv: Forstørrelse Dybdeskarphed (500 nm): Synsfeltets diameter x 4 x µm 4,5 mm x 10 x µm 1,8 mm x 40 x µm 450 µm x 63 vandimmersion x µm 285 µm

4 Dybdeskarphed udregnes udfra: Bølgelængden/(4*n*sin 2 (u/2)) Både opløsningsevnen og dybdeskarpheden er således uafhængige af objektivets forstørrelse. Eksempler på størrelser indenfor mikroskopi (Størrelserne er cirka angivelser): Lysmikroskopi (opløsning 0.2 µm): 1000 µm = 1 mm Øjets opløsningsevne: 200 µm 100 µm 10 µm Haversk system d: µm l: 3000 µµm Megakaryocytter µm Adipocytter µm Osteoklaster µm Hassalske legemer µm Skeletmuskelceller d: µm l: 1 mm - 20 cm Grænsen for overgang mellem lille arterie og arteriole. Haversk kanal d: 50 µm Epithelceller Monocytter d: µm Granulocytter d: µm Store lymfocytter d: µm Hjertemuskelceller d: µm l: µm Glatte muskelceller d: 5-10 µm l: µm Lymfocytter d: 7-9 µm Erytrocytter d: 7 µm Trombocytter d: 2 µm l: 3 µm Kollagene fibre d: 1-10 µm l: Kerner d: 5-10 µm Mitochondrier d: µm l: 2-5 (10) µm Sarcomer l: 2.5 µm Elektronmikroskopi (opløsning 0.1 nm): 1000 nm = 1µm

5 100 nm 10 nm 1 nm Endosomer d: µm Lysosomer d: µm Kollagene fibriller d: µm Ribosomer d: 25 nm Microtubuli d: 25 nm Intermediære filamenter d: 10 nm Actin d: 7 nm Tropokollagen d: 1.5 nm l: 300 nm Vejledning om indstilling af kursusmikroskoper: 1. Mikroskopet tændes. Et kontrastrigt præparat lægges på objektbordet, fx nr. 1. På mikroskoper med lodret ekstra-tubus skal stråledelingsprismets skyder på højre side af prismehuset være trykket ind. En passende lysstyrke indstilles (5-7 på skydemodstanden). Lyset skal være hvidt - ikke gult, da dette giver farveforvrængning. Kondensoren skrues i topstilling, dvs. til lige under præparatet, - uden at røre. Kondensorens aperturblænde åbnes fuldt. 2. x10 objektivet drejes ind. Præparatet grovfokuseres. Herefter drejes x40 objektivet ind og der foretages med et øje en fornyet grovfokusering.. Herefter indstilles okularernes afstand til din pupilafstand. Pupilafstanden findes ved at synsfeltet ses udelt og helt cirkulært, og øjnene føles i hvile. Det fornemmes tydeligt, når den rigtige afstand er indstillet. Pupilafstanden aflæses på den vandrette skala over okularerne (53-72 mm). 3. Tubuslængde-indstillingsskruen på højre okular drejes ind på samme talværdi som den just aflæste pupilafstand. En let kendelig præparatdetalje finfokuseres med det højre øje alene. Man skal tilstræbe, at øjet er afslappet (uakkomoderet), hvilket nemmest opnås ved at kippe hovedet lidt, således at det åbne venstre øje ser tomt ud i rummet over det venstre okular. Uden at ændre finfokusskruens indstilling, fokuseres herefter den samme præparatdetalje med det venstre øje gennem det venstre okular, ved at dreje på okularets tubus-længdeindstilling. 4. Nu er okularet indstillet. Det er vigtigt, at disse indstillinger udføres nøjagtigt. Det er muligt at kompensere en let fejlindstilling med øjne og hjerne, men resultatet bliver ofte hovedpine efter et par timers mikroskopi. Den korrekte indstilling en endvidere en betingelse for, at objektiverne er parfokale, dvs. at præparatet

6 forbliver (omtrent) i fokus ved skift mellem forstørrelserne. Det skal bemærkes, at trådkorset i det ene okular ikke nødvendigvis står helt skarpt, når okularerne i øvrigt er korrekt indstillet. 5. Ved skift mellem de forskellige objektiver kræves en justering af fokus og kondensorens aperturblænde. Denne sidste lukkes så meget, at lysstyrken i billedet lige akkurat fornemmes at aftage. Dette svarer i reglen til det bedste kompromis mellem lateral og aksial oplysning. Udtages et okular kan aperturblændens åbning ses afbildet i objektivets bageste brændplan, og det kan herved kontrolleres, at 1/4 til 1/3 af objektivets apertur er afblændet. På de ældre mikroskoper findes under venstre grovskrue en tap, som, når den drejes med uret (ca. 90 ), låser objektbordet, således at yderligere hævning af bordet med grovfokus-skruen hindres. Derimod er finfokus-skruens bevægelser uhæmmende. Hvis låseanordningen spændes, når et præparat er fokuseret med x40 objektivet, vil det kun være nødvendigt at fokusere med finfokus-skruen efter præparatskift. Grovfokus-skruen køres til anslag og herefter finfokuseres det. Når låsemekanismen indstilles rigtigt, forhindrer den også, at man af vanvare, under søgen efter fokus, skruer objektbordet så højt op, at præparatet kvases mod objektivet Findes nødvendigt at aftørre en linse for fedt eller støv, må dette kun ske med specielt kiselfrit papir, som er fremlagt i klasselokalerne og på studiesalen. Kun de umiddelbart tilgængelige ydre linseoverflader må aftørres (okularernes øjelinser, objektivernes frontlinser, kondensorens frontlinse og kollektorlinsen over lampehuset). De indre linseoverflader har en blød belægning og tåler ikke en aftørring. Præparaterne kan aftørres i skjorter, lommetørklæder o.lign. for så vidt disse er rimeligt rene. Det skal bemærkes, at mascara og øjensminke, især typerne med metalglans giver særligt vanskeligt afløselige og svært forstyrrende belægninger på okularernes øjelinser.

7 2. Histologiske metoder For at strukturer (celler og væv) kan undersøges mikroskopisk skal materialet skæres ud i en tykkelse afhængig af den valgte metode: Konfokal mikroskopi: op til 150 µm Lysmikroskopi op til 20 µm Elektronmikroskopi fx 50 nm Inden mikroskopi er det for de fleste mikroskopiske metoder endvidere nødvendigt at farve materialet for at opnå kontrast. Til lysmikroskopi anvendes hyppigst en af de i skemaet anførte farvninger Til konfokal mikroskopi anvendes fluorescerende antistoffer eller prober med kemiske egenskaber der kan afsløre strukturer, enzymer eller ionkoncentrationer Til elektronmikroskopi anvendes tungmetaller eller metaldampning af materialet. Skema over farvemetoder anvendt til lysmikroskopi: Farvning kan i reglen foretages af både cellesmears (udstrygninger), fryse- og paraffinsnit. Farverne er vandige, hvorfor materialet skal hydreres inden farvningen. Skema 1 af 2 Kerne Cytosol Hæmatoxylin Eosin PAS Orcein Sølv Blåviolet Rød Lyseblå (aktiv) (Lys) rød Lyserød Glykogen/ Glykoprotein Rød GAG Blå Van Gieson-Hansen Syrefuchsin/ Siriusrød Picrinsyre Jernhæmatoxylin Sort blå Gul Gul Toluidinblå Blå Lyseblå Svag: blå

8 Alcian blue Mallory-Azan May-Grünwald- Giemsa (M)ethylgrønt Rød Lyserød/blå Middel: violet Stærk: blå Grøn/blå Violet (Grøn)-blå Rød-violet Grøn Pyronin Rød Orange Skema 2 af 2 Kollagen Elastin Hæmatoxylin Reticulære fibre Eosin PAS Orcein Sølv Van Gieson-Hansen Syrefuchsin/ Siriusrød Picrinsyre Jernhæmatoxylin Toluidinblå Alcian blue Mallory-Azan May-Grünwald- Giemsa (M)ethylgrønt Rød Grå Brun Rød Rød Blå Blå Ingen/lyserød Brun Blå-sort (i typisk kombination med elastinfarvning) Evt. gul Rød-blå/ingen Sorte

9 Pyronin Præparatfremstilling: Generelt må følgende 4 trin gennemføres før væv kan mikroskoperes. 1. Udtagning af vævet 2. Fiksering 3. Indstøbning og skæring 4. Farvning og montering Den følgende gennemgang beskriver hvorledes væv behandles rutinemæssigt på patologiske afdelinger og ved fremstilling af de fleste præparater til vores kursus. 1. Udtagning af væv Denne bør foregå så hurtigt som muligt, idet autolytiske processer hurtigt sætter ind, efter at vævet er berøvet sin næringstilførsel (allerede pdviselige efter sek.). Samtidig bør den foregå skånsomt for ikke er lædere det udtagne væv, hvilket kan afstedkomme senere fejltolkninger af det undersøgte materiale. Bedst er det at udskære vævsstykket ved hjælp af to skarpe barberblade, der under skæringen føres i hver sin retning tæt op imod hinanden. Det udtagne vævsstykke bør være sd lille som muligt, for at diffusionen af fiksativet kan ske tilstrækkeligt hurtigt til de dybere liggende vævsområder. 2. Fiksering Denne foretages for at bibeholde vævet i den tilstand eller sd tæt på den tilstand, det havde, da det var en del af en levende organisme. Krav til fiksering: a. Øjeblikkelig immobilisering af metaboliske processer og deres substrater b. Bevaring af den spatielle relation af celle- og vævskomponenter c. Forhindre artefakter af fysisk, kemisk og autolytisk art d. Dræbe bakterier e. Stabilisere vævet over for efterfølgende trin i præparationsteknikken f. Forøge eller i det mindste ikke interferere med farvningen af de forskellige celle- og vævskomponenter. Det er vigtigt at gøre sig klart, at den ideelle fiksering ikke eksisterer. Inden fikseringen må man derfor nøje overveje, hvilke celle- eller vævsbestanddele man vil undersøge og først da det fiksativ, der bedst bevarer disse. Selve fikseringen indebærer en kemisk ændring af vævet, og det er typisk, at alle de kendte fiksativer er proteinfikserende, og at deres virkning skyldes ændringer i vævets proteiner. Således kendes der intet fiksativ, der fikserer glykogen, men ved at fiksere de omliggende cytoplasmaproteiner kan man opnå bevaring af glykogenet, indfanget i et

10 netværk af fikseret protein. Nogle cellebestanddele tåler ikke fiksering. Ønsker man derfor at påvise disse, må man skære ufikserede vævssnit på en frysemikrotom og derpå foretage en cytokemiske påvisning. Fiksativerne kan inddeles i to grupper ud fra deres virkning på proteinerne: 1. Koagulerende fiksativer: Bevirker en udfældning af proteinerne frem for at indgå i en kemisk forbindelse med dem. Eksempler: Ethanol, acetone og picrinsyre. 2. Additive fiksativer: Danner kemiske forbindelser med proteinerne ved at danne tværbroer mellem aminosyreradikalerne i proteinerne. Eksempler: Formalin, eddikesyre og osmiumtetraoxid. Ved at anvende blandinger af forskellige fiksativer kan man kompensere for mangler. De fleste fiksativer giver bedst resultat ved 0-4 C. Ofte anvendes en fikseringstid på timer. 3. Indstøbning og skæring Efter fikseringen skal vævet skæres i så tynde snit, at det kan iagttages under mikroskopet. Vævet er ikke fast nok til at udskæringen kan foretages umiddelbart og indstøbes derfor i paraffin, der yder den fornødne fasthed. Idet det fikserede vævsstykke indeholder vand kan paraffinen ikke trænge ind, og vandet må derfor først fjernes fra vævsstykket. Dehydreringen kan foretages ved at placere vævet i ethanol i stigende koncentrationer indtil absolut alkohol. Herved erstattes vandfasen af en ethanolfase. Ethanol er heller ikke blandbart med paraffin; det er derfor nødvendigt at inkubere vævet med et kemikalie der bdde er blandbart med ethanol og paraffin. Det kan være xylen eller kokosolie, der begge fortrænger alt ethanol i vævet. Vævet kan derefter inkuberes med smeltet paraffin i en paraffinovn ved ca. 56 C (som regel natten over). Når vævsstykket er fuldstændigt gennemtrængt af paraffin, afkøles det i en lille form hvorved man får vævet indstøbt i en blok af paraffin. Blokken monteres på en holder, der anbringes på en mikrotom, der ved hjælp af en bevægelig kniv kan skære vævet i skiver af den ønskede tykkelse (ofte 4-5 µm). De skårne snit overføres dernæst til et termoreguleret vandbad ved ca. 37 C, for at de kan flades ordentlig ud efter skæringen. Herfra fiskes de op på objektglas og tørres ved stuetemperatur. 4. Farvning og montering Når snittende er tørre, farves de. De tørrede paraffinsnit kan som regel ikke farves uden en forbehandling, da vandige farveopløsninger ikke kan trænge gennem paraffinen. Derfor rehydreres snittene ved en procedure, der er modsat af den tidligere beskrevne for paraffinindlejring, d.v.s.. at vævet først overføres til xylen

11 eller kokosolie, der fjerner paraffinen. Derefter fjernes xylenen med absolut ethanol, og præparatet rehydreres ved at placere det i kamre med faldende koncentrationer af ethanol. Fra vandet kan vævet overføres til farvevæskerne. Efter farvningen skylles snittet i vand, og for at fastholde farvestofferne i vævet dehydreres det igen ved passage gennem stigende ethanolkoncentrationer. Herefter klares det i xylen, og monteres ved at placere en dråbe af et medium med samme brydningindeks som glas over vævet. Monteringsmidlet gennemtrænger vævet, hvorved det gøres kontrastrigt, og hjælper med at binde dækglasset til vævet/objektglasset. Det tynde dækglas anbringes, og præparatet er klar til at blive mikroskoperet. Den her skitserede almindelige procedure ved præparatfremstilling går ikke sporløst hen over vævet. Således bevirker dehydreringen i ethanol, at cellerne skrumper til ca. 60% af deres oprindelige volumen. Undertiden bruges andre mikrotomtyper end den ovenfor skitserede. En sådan type er frysemikrotomen, hvor både vævsblok og mikrotomkniv holdes nedkølet. Frysesnit anvendes dels til enzymcytokemi, dels når man skal have hurtig adgang til at se vævet (fx i forbindelse med operationer), og dels til farvning af lipider, der ikke tåler den almindelige præparatfremstilling, idet fedtet fjernes af xylen.

12 3. Proteinsyntese Syntesen af proteiner foregår som en sekventiel proces startende med ribosomers translation af mrna til en aminosyresekvens (peptid) under medvirken af trna. Aminosyresekvensen modificeres efterfølgende ved enzymatiske processer. Organeller involveret i protein syntesen: Ribosomer Funktionen er translation af mrna nm store partikler bestående af 2 subunits - en 40S og en 60S enhed. Ribosomernes 2 underenheder ligger frit fra hinanden i cytosolen. Ved kontakt mellem 40S delen og start codon på mrna samles 40S og 60S enhederne til et 80S ribosom og translationen startes. mrna der koder for membranproteiner, sekretoriske peptider og enzymer der skal forblive i organeller indeholder en peptidsignalsekvens Når signalsekvensen er translateret vil et signalgenkendelsesprotein (SRP) binde sig til signalsekvensen samt 60S delen af ribosomet. Herefter stopper translationen. SRP bindes ved kontakt til ER til en SRP receptor. SRP receptoren er placeret ved siden af en kanal (translocon). Ved binding mellem SRP og receptor starter translation af peptidet ind gennem kanalen ved direkte kontakt med ribosomet. Signalsekvensen fraspaltes Transmembrane proteiner syntetiseres på samme vis, men stop sekvenser i aminosyrerækken vil blive forankret i membranen ved åbning og lukning af translocon kanalen. mrna uden ER signalsekvens translateres frit i cytosolen. Hvis mrna er længere end bp vil der kobles mere end et ribosom pr mrna sekvens. En sådan gruppe kaldes poly(ribo)somer. Kun få cytosol- og kerneproteiner bliver efterfølgende glykosyleret. ru Endoplasmatisk Reticulum (rer) Funktionerne er: o dannelse af disulfid bindinger, foldning af proteiner, samling af multimere proteiner, samt frasortering og eksport til cytosol af forkert foldede proteiner.

13 o import af sukkernukleotider fra cytosol, N-bundet glykosylering og trimning. Alle proteiner transporteres til golgiapparatet ved vesikulær transport. ER residente proteiner transporteres også til golgi, men de indeholder et "retentions signal" (Lys-Asp-Glu-Leu), som bindes til en receptor i golgiapparatet og proteinet recirkulerer til ER. rer er en sammenhængende membranstruktur der veksler mellem plade- og rør form. Kommunikerer med kernens ydre membran. Størrrelse af lumen og udbredelsen af rer er afhængig af cellens synteseaktivitet. LM: EM: basofil cytoplasmatisk skær pga. af ribosomerne. Kan påvises med fluorescensmikroskopi. Vesikler og tubuli, ofte parallelt lejrede med ribosomer siddende regelmæssigt på ydersiden. Lumen ofte omkring nm. Glykosylering: Golgi apparatet Funktionerne er: rer: N-bundet glykosylering foregår i rer - Et oligosakkarid bestående af 14 sukkergrupper kobles via N-acetyl-glukosamin til asparagin. Sukkergruppen består af flere grene. Efterfølgende sker en trimning. rer og Golgi: O-bundet glykosylering foregår i Golgi - N-acetylglucosamin kobles til serin eller lysin. derefter kobles yderligere nogle få sukkergrupper en ad gangen o trimning af N-bundet glykoseleret oligosakkarid, O-bundet glykosylering og fosforylering af mannose grupperne i lysosomale enzymer o sortering til lysosomer og sekretoriske vesikler. o retinering af Golgi enzymer o sortering af vesikler til apikal og basolateral membran Golgi består af runde plader der ligger i lag. Transport mellem de enkelte plader foregår som vesikeltransport. Størrelsen og antallet af Golgi afhænger af proteinsynteseaktiviteten i cellen.

14 LM: EM: Ses normalt ikke i HE farvning. Meget aktive celler har dog et ufarvet område tæt på kernen. Dette er et "negativt" farvet golgiapparat. Kan ses ved metalfarvning. Ses som en stak af buede flade membranafgrænsede hulrum (plader/cisterner). Den konvekse del vender mod kernen. Den konkave flade mod sekretionsvejen. Der ses vesikler. Mest udtalt svarende til de yderst liggende plader. Pladerne (stakkene) inddeles i: cis: udgøres af de inderste plader (øverst på den konvekse flade). Modtager vesikler fra rer, fosforylerer lysosomale enzymer, trimning og glykosylering medial:ligger i midten trans: udgøres af de yderste plader mod den konkave (hule) flade trimning og glykosylering til mannose-6 fosfat receptorer Sekretion: Proteiner i golgi følger en af disse veje: Retention: Lysosomer: Membranproteiner med retentionssignal - transmembran alfa-helix Sortering ved hjælp af mannose-6-fosfat Sekretion: Konstitutiv: Reguleret: Peptider der translateres ind i rer følger denne vej til overfladen af cellen medmindre de indeholder et sorteringssignal og frasorteres undervejs. Peptider sorteres ud fra signalsekvens. Sekretion fra trans-golgi pladen sker i clathrin-coatede vesikler. Sekretvesikler: Oplagring og processering af proteiner inden sekretion LM: EM: Kan ikke ses uden immun- eller fluorescensbaseret teknik Ses som µm store membranafgrænsede strukturer. Har tendens til at kondensere og blive elektrontætte

15 Vesiklerne secerneres først ved et signal. Prodelen af propeptider fraspaltes ofte i vesiklerne.

16 4. Endocytose Internalisering af materiale fra cellens ydre ved en afsnøring af plasmamembranen. Endocytose vejen opdeles i internalisering, sortering og enten recirkulering til overfladen eller processering af endocyteret materiale. Endocytose inddeles klassisk i: Pinocytose: Fagocytose: Optag af ikke-partikulære elementer pinosomer Optag af partikler fagosomer En anden inddeling er: Receptormedieret: Ikke-receptormedieret: Fagocytose - fremmede partikler dækket af immunglobulin opkoncentrering af molekyler samt væskefasen med indhold Væskefasen uden opkoncentrering af enkelte molekyler Organeller: Residuallegemer med pigmentindhold kan ses i LM De øvrige organeller kan kun ses i LM ved enzymhistokemi eller fluorescensteknik. Ved EM ses strukturerne omgivet af membran. Coated vesikel µm rund vesikel med clathrin coat. Ses de første minutter efter receptormedieret internalisering, taber derefter "coaten" og er herefter et tidligt endosom. Tidlige endosomer µm vesikler med en ph værdi mellem 6.5 og 7.4. Kan også udgøre et større vesikulært/tubulært domæne. Sene endosomer µm vesikler med en ph værdi under 6.5 og helt ned til omkring ph 4. Kan også udgøre et større vesikulært/tubulært domæne. Lysosomer Vesikler der indeholder hydrolytiske enzymer der har et lavt ph optimum. Kan både betegne de transportvesikler fra Golgi til sene endosomer der indeholder mannose-6-fosfat receptorer (primære lysosomer) og fusionsproduktet mellem transportvesiklerne og de sene endosomer. Sidstnævnte kaldes i nogle lærebøger "sekundære lysosomer"

17 Betegnelserne "lysosom", "endolysosom" eller "sene (sure) endocytiske strukturer" anvendes synonymt i lærebøger i stedet for "sekundært lysosom" Residuallegemer Vesikel med ikke fuldt nedbrudt materiale efter påvirkningen af de lysosomale enzymer. Materialet kan enten være fagocyteret eller stamme fra organeller. Kan lysmikroskopisk ses som lipofuscin hvis indholdet består af ikke nedbrudt membran materiale, fx fra mitochondrier. Endocytoseveje: Molekyler optaget ved receptormedieret endocytose kan principielt følge 3 ruter: 1. Ligand-receptorkomplekset frigiver molekyle og recirkulerer bundet til hinanden til overfladen. Eksempel på dette er transferrin. 2. Ligand og receptor dissocierer fra hinanden og receptoren recirkulerer til overfladen Eksempel på dette er LDL 3. Ligand-receptor følges til sene endosomer, hvor de nedbrydes. Eksempel på dette er EGF og andre signalpeptider. Coats: Coat proteiner er proteinstrukturer der sidder på cytosolsiden af vesiklerne; de samles af coatproteiner og adaptorproteiner og omslutter vesiklerne ved en polymerisering. Clathrin: Medvirker ved receptoropkoncentrering i plasmamembranen og afsnøring af vesikler. Forekommer ved følgende transporttrin: Plasma membran til endosom Golgi til endosom Golgi til lysosom COPI: Transporttrin: Golgi til ER Retrograd transport i Golgi mellem cisternerne COPII: Transporttrin: ER til Golgi

18 Mitochondrier: Strukturer bestående af en ydre permeabel (op til 10 kda molekyler) og en indre impermeabel cardiolipinholdig membran der på indersiden indeholder enzymer af betydning for det oxidative stofskifte. Dannes ved deling. Hovedparten af mitochondriets proteiner dannes i cytosolen med et lokalisationssignal og translokeres til mitochondriet. 5% af protein dannes af mitochondriet selv. Forekommer i næsten alle celletyper, dog rigeligst i celler med et højt energibehov. Funktion: Syntese af lipid og aminosyrer, processering af cholesterol forud for steroidhormonsyntese i ger, oxidativ fosforylering og elektrontransport. LM: Kan ikke erkendes i HE farvning. Kan påvises ved vital farvning, metalfarvning eller fluorescens teknik. Struktur og størrelse varierer fra µm i længden og µm i bredden. Kan dog blive op til 8-10 µm i længden. Formen varierer dynamisk fra afrundede (granula) til aflange (filamentagtige) og endog til Y - form. EM: En regelmæssigt lejret ydre membran omgiver et nm bredt intermembranøst rum, der indad til afgrænses af den indre membran som strækker sig ind som flige (cristae) ind mod centrum. Den indre membran afgrænser matrixrummet. Cristaes form varierer mellem celletyper og er tubulære i steroidhormonproducerende celler. I matrix ses nm granula, DNA-filamenter og ribosomer. Det oxidative stofskiftes strukturelle lokalisation: Cytosol: Ydre membran: Glykolyse Lipid til fedtsyrer lipidsyntese Intermembranøse rum Indre membran: Transport af fedtsyrer og pyruvat Oksidativ fosforylering Elektrontransport Mitochondriematrix: Pyruvat til AcetylCoA ß-oksidation af fedtsyrer til AcetylCoA Krebs Cyklus ( - ravsyre dehydrogenase) Peroxisomer: Membranafgrænsede strukturer med indhold af peroxidase og oxidaser, bl.a. uratoxidase og aminosyreoxidaser. Peroxisomer dannes ved deling af eksisterende peroxisomer, men deres proteiner dannes i cytosolen og indeholder et lokalisations signal som bevirker en translokation over peroxisommembranen. Forekommer navnlig i lever- og nyreepithel celler.

19 Funktion: ß-oxidation af lipider, redox reaktioner med O 2 og H 2 O som cofaktorer. H 2 O 2 tilbagedannes af peroxidase til O 2 og H 2 O, fx afgiftning af alkoholer og aldehyder. LM: EM: Kan ikke erkendes uden enzym eller immunhistokemisk påvisning µm runde vesikler med en elektron tæt kerne. ger: Membranafgrænsede cisterner og tubuli Forekomsten er sparsom i de fleste celler. Er veludviklet i steroidhormonproducerende celler og kan induceres i leverceller ved påvirkning af bl.a. barbiturater. Funktion: Nedbrydning af glykogen, fosfolipid, lipid og steroidsyntese, detoxifikation, calciumdepot. I muskelceller betegnet sarcoplasmatisk reticulum. LM: EM: Kan ikke ses i HE farvning da ger er eosinofilt. Kan påvises ved fluorescensteknik. Membranafgrænsede overvejende tubulært netværk uden ribosomer. Lumen varierer. Cytoplasmatiske inklusioner: Membranløse strukturer der ikke er nødvendige for at bevare cellens basale funktioner Inddeles i: Energi depot: glykogen, lipid Pigment: Endogent: Eksogent: lipofuscin og hæmosiderin kul og caroten

20 5. Cytoskelettet Udgøres af proteiner der danner filamenter. Medvirker til at opretholde cellens form og organisation samt ved både organel og cellulær bevægelse. Actin eller mikrofilamenter Intermediære filamenter Komponent Diameter Lokalisation Funktion G-(globular)-actin polymeriserer til F-(filament)-actin Et af 6 forskellige proteiner ca. 5 nm ca. 10 nm Mikrotubuli alfa- og ß-tubulin ca. 25 nm Cellecortex langs membraner. Hæfter til fokale adhæsioner. Hæfter til (hemi)- desmosomer Findes i hele cellen Radierer ud fra centrioleparret i centrosomet. Hæfter til cellemembranen Støtter mikrovilli. Protrusion af membran Motor sammen med myosin Laminin i kernen Funktionsspecifik Transport af vesikler Mitose Cilier ER- og golgiintegritet Actin: Globulær actin (G-actin) polymeriserer til polariserede filamenter. Actin er den cytoskeletkomponent der har betydning for den cellulære membrans form og rigiditet. Medvirker til indsnøringen af cellemembranen ved celledeling. Indgår i musklers kontraktile enhed (sarcomeret) sammen med myosin Intermediære filamenter: Findes dels i relation til kernemembranen - laminin - og dels i cytosol, hvor de forskellige komponenter findes afhængigt af celletype og kan bruges til at identificere oprindelsen af maligne celler. Cytokeratiner: Neurofilamenter: Vimentin: epithelceller neuroner mesenchymalt deriverede celler

21 Desmin: GFAP: muskelceller astrocytter (CNS glia celler) Mikrotubuli: Består af par af 2 globulære enheder; alfa- og ß-tubulin, der polymeriserer med tilsvarende par til lange protofilamenter, der organiserer sig i en 25 nm cirkulær struktur betegnet mikrotubulus. Denne består af 13 protofilamenter der ligger i en cirkel, omgrænsende et14 nm stort centralt amorft område. Mikrotubuli organiseres ud fra centrosomet og er hele tiden i en dynamisk ligevægt med polymerisering og depolymerisering fra både plus- minusenden. Minusenden er mest stabil. Ved kontakt til mikrotubulusassocierede proteiner kan strukturen stabiliseres og mikrotubuli bliver mere stabile. Dette ses blandt andet ved kontakt til cellemembranen og til kromosomer undermitosen. Centrioler, basallegemer, cilier og flageller: Er alle strukturer opbygget af mikrotubuli Centrioler og basallegemer kan ikke skelnes fra hinanden medmindre der ligger to centrioler vinkelret på hinanden. De er opbygget af 9 tripletter af mikrotubuli ( protofilamenter). Centriolers funktion: Ligger parvis vinkelret på hinanden i centrosomet. Er forankringssted for mikrotubuli. Basallegemer: Er udspringspunkt for cillier. Cilier/flageller Er opbygget af 9 perifere dubletter (13+10 protofilamenter) og to centrale mikrotubuli Kan ved hjælp af dynein udføre glidninger mellem de enkelte mikrotubuli. På denne måde kan cilier og flageller udføre svirpende bevægelser.

22 6. Kernen Formen varierer med cellens form og afhængigt af pladsforholdene. Størrelsen varierer betydeligt, men er i de fleste celler mellem 5 og 10 µm Strukturer: Kernemembran: Kernen er omgivet af 2 komplette trilaminære membraner (en indre og en ydre) tilsammen betegnet kernekonvolutten/nuclear envelope. Den ydre membran fortsætter i områder ud i rer og kan være behæftet med ribosomer. Mellem membranerne findes et ca. 15 nm bredt perinukleært rum, der kommunikerer med rer. Nukleære lamina En 2D zone af intermediære filamenter kaldet laminer, der støtter og opretholder kernemembranens struktur og hæfter DNA til sig (perifert kromatin). Ved mitosen (pro)metafase fosforyleres laminerne hvorved bindingerne brydes og kernemembranens struktur ændres til frit liggende vesikler. Kernepore komplekser: Findes i alle kerner. Fri diffusion af molekyler op til 5 kda. Tillader passage af op til 60 kda store molekyler. Selektiv aktiv eksport af større molekyler som f.eks. de 25 nm store ribosomer. Import af molekyler med et kerne lokaliserings protein. Porekomplekset består af en cytoplasmisk ring der hæfter til den ydre kernemembran og en indre ring der hæfter til den indre membran og til den nukleære lamina. Ringen omslutter og støtter 8 ens tynde filamenter (som tøndestave), hvorved der dannes en tønde lignende struktur. Filamenterne strækker sig ind i nukleosolen og forbindes ved en terminal ring. Kromatin: LM: EM: eukromatin: ekstenderet (aktivt) ikke erkendeligt 2 nm strenge (50 bp) veklsende med 10 heterokormatin kondenseret (inaktivt) basofilt, farves bl.a. med hæmatoxylin 30 nm bred solenoide af sammenpakkede

23 nm store nukleosomer med ca. 150 basepar nukleosomer Forholdet mellem eu- og heterokromatin afspejler aktvitet i cellerne. Heterokromatin er ofte lejret langs kernemembranen og spredt i klumper. Nukleolus Størrelsen ca µm. Der findes oftest 3-5 pr celle. Dannes i relation til et af de 10 nucleolusorganiserende områder (NOR) der findes i kromosomerne. Sæde for syntesen af præ-rrna og samlingen af ribosomer ud fra præ-rna, proteiner og 5S rrna dannet i nukleosolen. LM: EM: basofil, kan have rødligt skær pgr positivt ladede proteiner granulær komponent - omgiver den fibrillære komponent sæde for færdig samling af ribosomer fibrillær komponent omgiver de fibrillære centre fibrillære centre - sæde for transkription af præ-rrna

24 7. Cellecyklus Alle celler opstår fra en celle. Efter sammensmeltning af æg og sædcelle foregår dannelsen af organismen og vedligeholdelsen af vævene ved deling af celler. Celledeling foregår i flere trin der under et betegnes cellecyklus: Fase: Varighed DNA mængde G1 Syntese af cytoplasma komponenter og Variabel N organeller S DNA syntese 8 timer N > 2N G2 Synkronisering forud for mitose 4 timer 2N Mitosen 1½ - 2 timer 2N > N Efter mitosen går cellen enten i G1 og fortsætter i ny cyklus eller i G0 og uddifferentieres. Der findes 3 typer cellepopulationer i den voksne organisme: Type Cellecyklus Væv Statiske G0 Kan ikke dele sig Nervevæv og hjertemuskel Stabile G0-G1-S-G2-M Deler sig normalt ikke, men kan stimuleres til deling Kirtelepithel Fornyende G1 G1 -S-G2-M< G0 Pool i konstant deling. Afgiver celler der differentierer Overfladeepithel Celledeling: Består af 2 processer Separation af DNA Separation af organeller Cytokinese

25 Kernedelingen: Fase Defineres ved Hændelser Profase Synlige kromosomer Nucleolus opløses, centrosomets to centriolepar vandrer mod hver sin pol. Golgi og ER vesikulerer Prometafase Metafase Anafase, tidlig Anafase, sen Telofase Kernemembranen vesikulerer Kromosomer ligger i ækvatorialplanet Kinetochorerne separerer Polære mikrotubuli i tenen forlænges Kernemembranen gendannes Mikrotubuli elongerer og griber dels efter kinetochorerne og dels efter de modsatte mikrotubuli. Astrale mikrotubuli dannes. Kromosomerne vandrer Kromosomerne vandrer mod centrosomerne Tenpolerne skubbes fra hinanden Kinetochore mikrotubuli slipper og depolymeriserer Cytokinesen består af en sammensnøring af plasmamembranen ved hjælp af actin og myosin. Kløvningsfuren dannes midtfor de 2 centrosomer.

26 8. Nervevæv Nervevævet udløser, hæmmer og koordinerer alle kroppens funktioner. Er karakteriseret ved: 1. Sparsom intercellulærsubstans 2. Regenerationsevne af axoner, men ingen celledeling 3. Specifik funktion Er opbygget af neuroner og glia (bindevævs) celler. Neuroner: Er generelt aktive celler med store lyse kerner. Neuroner varierer meget i størrelse, de kan være uni-, bi-, eller multipolære, hvoraf de multipolære er de hyppigste. Neuroner findes i det centrale nervesystem og i ganglier. Cellerne kan være runde til pyramideformede. LM: Et neuron består af et dendrittræ, et cellelegeme, og et axon. Axonet ender i en axonsynapse. Axonet kan være omgivet af en myelinskede. Da cytoplasma indeholder et veludviklet rer er det udtalt basofilt (Nissl- substans), men den basofile substans findes ikke i axonets udspringskonus. Hos voksne kan der endvidere ses lipofuscin. Cellelegemet indeholder en centralt til excentrisk stillet kerne, der er stor, sfærisk og lys med en tydelig nucleolus men næsten intet kondenseret kromatin. Axonet ses som en cytoplasmaforgrening der er 1 mm-2/3 meter langt og har en diameter på 1-5 µm. EM: I cellelegemet findes foruden hvad der er nævnt for axonet også: Golgikompleks rer Residuallegemer I axonet findes: Mitochondrier ER Vesikler Intermediære filamenter Mikrotubuli.

27 Filamenter og mikrotubuli ligger parallelt ned i axonet og agerer Askinner@, for organellerne der føres ned med det axonale flow. Dette er betegnelsen for transport af organeller fra soma til synapse. Der findes både hurtig og langsom anterograd transport, samt en hurtig retrograd transport. Axoner kan afgive forgreninger i vinkelret afgående collateraler. Axonendestykket indeholder: Axonal transport: Anterograd: Mitochondrier Vesikler nm i diameter Cisterner. Vesikler med neurosubstans exocyteres og nye vesikler dannes ved afsnøring af plasmamembran. Disse er clathrincoatede, mister coaten og fusionerer til cisterner hvorfra nye sekretvesikler afsnøres. Hurtig (Fast flow): Transport af organeller og vesikler. Transport sker ved hjælp af kinesin langs mikrotubuli Hastighed: 400 mm/døgn. Langsom (Slow flow): Transport af cytoplasmatiske komponenter, herunder cytoskelet og enzymer. Mekanismen er ikke endelig klarlagt Hastighed: 1-5 mm/døgn. Retrograd: Hurtig (Fast flow): Transport af udtjente organeller og overskydende membranmateriale. Transport sker ved hjælp af dynein langs mikrotubuli Hasighed: 300 mm/dg Funktion: Irritabilitet Kommunikation Ledningsevne Information Opbevaring Bearbejdelse

28 Udvikling: Dannes i fostret ud fra ektoderm. Vævet kan ikke proliferere. Nerver: Den makroskopiske nerve består af bundter af axoner i bindevævsskeder.. Axonerne er evt. omgivet af en myelinskede (myeliniserede fibre) eller liggende i en Schwannsk celle (umyeliniserede fibre). Axonerne er omgivet af et bindevæv - endoneuriet. Grupper af axoner er omgivet af et perineurie og betegnes en fascikel. Fasciklerne er omgivet af et epineurium, der udgør den yderste bindevævshinde på nerven. Myelinskeder dannes af Schwannske celler i det perifere nervesystem og af oligodendrocytter i centralnervesystemet. Myelineseringen starter prænatalt i 4. måned og fortsætter til barnets 2. år, men kan fortsætte til senere. Efter dannelsen fortsætter skeden med at blive tykkere helt frem til voksenstadiet. Ved overgangen fra myelincelle til myelincelle er der indbugtninger i skeden. Disse kaldes Ranvierske indsnøringer. Her er der kun axolemma, og det er mellem disse indsnøringer at impulserne løber ved saltatorisk impulsledning. Afstanden mellem indsnøringerne er aldrig større end 1 mm Synapser: Dette afsnit vil blive udvidet en anelse om synapsen Axoner ender generelt i synapser. De kan også udtømmes direkte i: Kirtel eller fedtceller Muskelceller Perivaskulære rum Axon udmunder i dendrit: Axodendritisk synapse udgør 95% af synapser. Axon udmunder på cellelegemet: Axosomatisk synapse Axon udmunder på axon: Axoaxonisk synapse, findes kun hvor der ikke er myelin, dvs. i start og slut. Det er de axodendritiske synapser der udgør den største del fremmende synapser, mens axoaxonale synapser ofte er hæmmende. Støtteceller: Adskilles fra hinanden med immunhistokemiske metoder Astrocytter Deres forgreninger går til overfladen af dels blodkars og dels neuroners som astrocytterne dækker. Astrocytfødderne flader ud til de kommer i kontakt med en anden og danner således en skede om mange neuroner og alle kapillærer.

29 Kernen er stor, lys og oval. Strukturer i cytoplasma: Lyst. Lysosomer Filamenter Filamentene ligger i bundter fra den ene forgrening til den anden således at cellen kan ligge mellem og støtte to kapillærer. Påvises med antistof mod GFAP. Der findes 2 typer astrocytter: Fibrillære Protoplasmatiske Forekomst Hvid substans Grå substans Udseende Lige og lange forgreninger Bugtede og korte forgreninger. GFAP intermediære filamenter Store bundter Få bundter Der er en langsom turnover, og nogle astrocytter er i stand til at dele sig. Funktion: Assisterer hjerneceller med K + - resorption. Støtte af kar. De er ikke en del af blod-hjerne barrieren i pattedyrsvæv (denne udgøres alene af endothelcellernes tight junctions). Proliferation ved destruktion af neuroner - arvæv. Oligodendrocytter: Danner og bevarer myelinskederne i CNS Cytoplasma er fuld af ribosomer og det går ud fra cellen i en slags pseudopodier. Kernen er mindre end astrocyttens kerne og mere kondenseret. Kan påvises med antistoffer mod myelinrelaterede proteiner. Mikroglia: CNS makrofager. Påvises immunhistokemisk. Ses normalt ikke i HE farvninger Blodhjernebarrieren: kort note vil komme her.

30 9. Dækepiteler Alle overflader i legemet minus frit bevægelige led er dækket eller afgrænset af epitel. Epiteliale menbraner er avaskulære og hviler på vaskulært bindevæv som ved diffusion kan ernære epitelet. Der findes en basalmembran i overgangen mellem bindevæv og epitel. Funktionen er generelt at adskille og beskytte. Enlaget: Flerlaget: Endotel Plade < Mesotel Kubisk Cylinder Flerradet Forhornet Plade< Uforhornet Kubisk Cylinder Overgangsepitel Bortset fra forhornet epitel har alt epitel en fugtigt apikal flade. Enlaget epitel: Enlaget pladeepitel: Pladeformet. Betegnes Findes i: - endotel når det afgrænser blodkar. - mesotel når det afgrænser de store kropshulheder (pleura, pericardium og peritoneum). Nyrer Indre øre + mellemøre Lunger Enlaget, kubisk epitel:

31 Bredden er lig med eller større end højden. Findes i: Nyrer Ovarie Øjets linse Kirteludførselsgange Enlaget søjleepitel: Cellerne er højere end de er brede Inddeles efter funktion: 1. Alment: Alle celler er ens Findes i: Kirteludførselsgange (- cilier) 2. Secernerende: Alle celler er ens og specialiseret til at secernere mucus. Findes i: Ventriklen (- cilier) Cervicalkanalen ( - cilier ) 3. Secernerende og absorberende: Da der både er absorberende og secernerende celler tilstede, vil de celler som er fyldt med sekretionsprodukt opfylde plads på bekostning af de andre celler. De vil få Agoblet@ (bæger) form og kaldes derfor Agoblet cells". De secernerer slim (mukus), som hjælper til at beskytte overflademembranen. Vesiklerne i bægerceller farves ikke med HE, men mukus kan påvises ved PAS farvning. Kernen i bægercellen trykkes mod den basale ende efterhånden som sekretvesiklernes antal tiltager. De absorberende celler har børstesøm = mikrovilli. Flerradet søjleepitel: Er karakteriseret ved at alle celler hviler på basalmembranen, men ikke alle når overfladen. Kernerne ligger i flere lag. Cellerne der når overfladen har enten cilier eller er goblet cells. Findes i: I det respiratoriske system Flerlaget epitel:

32 Består af flere lag oven på hinanden. Betegnes ud fra udseendet af det yderste lag celler. Flerlaget epithel tåler bedre bevægelse/træk men kan ikke absorbere eller secernere. Mangler og fordele: Flerlaget uforhornet pladeepitel: Findes på overflader med stort slid, holdes fugtigt af kirtler. Kun de øverste lag er plader, det mellemste lag er polyhedralt og nederste lag ligner søjleepithel Findes i: Mundhulen Esophagus Vagina Flerlaget forhornet pladeepitel: Hudens epithel kaldes også epidermis. Forhorningen indebærer at de øverste lag celler omdannes til keratin, som er vandtæt. Keratinen beskytter det underliggende væv og er et fibrøst protein, kemisk resistent. Findes i: epidermis slidte uforhornede epitheler Flerlaget kubisk epitel: Dette epithel kan foruden at beskytte absorbere svagt. Det findes hvor der er stort slid og behov for absorbtion. Findes: Mandlig urethra Store kirteludførselsgange Overgangsepitel: Ligner i udstrakt tilstand et uforhornet pladeepitel. I hvilestilling er cellerne i overfladelaget kubiske og store. Epitelet kan strækkes meget uden at ødelægges, og kan samtidig dække større flader. Cellerne er polyploide i det øverste lag. Findes i: Urinvejene Celleadhæsion: Afhængigt af celletype findes en eller flere af nedennævnte kontaktformer mellem de enkelte celler. Bortset fra tight og gap junctions er cellekontakterne opbygget af en intracellulær komponent der hæfter til cytoskelettet, en transmembran komponent der formidler cellecelle (cadheriner) eller celle-matrix (integriner) kontakt. Zonula occludentes/tight junctions Findes mellem tætte enlagede epiteler Kontakten formidles mellem integrale membranproteiner af typen "okkludiner".

33 Zonula adherentes Relation til aktin skelet Båndformet adhæsionsområde der findes under tight junction i søjleepithel. Kan ses som en eosinofil terminal liste. Adherent junctions Relation til actinskelettet Fokale kontakter i områder på den laterale celleflade Desmosomer Relation til intermediære filamenter Fokale kontaktpunkter Gap junctions/ nexus Ionkanaler Grupper af proteinporer der kan åbnes og lukkes. Adhæsion mod andre vævskomponenter: Kontakten formidles mellem integrale membranproteiner af typen "integriner" Fokale kontakter Relation til actinskelettet Hemidesmosomer Relation til intermediære filamenter Basalmembran: Udgør grænsefladen mellem celler og bindevæv. Basalmembraner findes omkring epithelceller. Fedtceller, glatte og tværstribede muskelceller og de Schwannske celler har en ekstern lamina der ligner basalmembranen men den reticulære lamina er kun sparsomt udviklet eller kan mangle helt. LM: Eosinofil, PAS- positiv (lamina densa) og sølvfarvbar (lamina reticulares) smal struktur i relation til cellernes basale flade EM: Opdeles i: o Basal lamina der underinddeles i Lamina lucida 60 nm bred Lamina densa 50 nm bred, indeholder kollagen IV der er syntetiseret af epithelcellerne samt laminin.

34 o Reticulær lamina Indeholder reticulære fibre og fibronectin Funktioner: Tilhæftning til underliggende væv Diffusionsfilter Migrationshæmmende Differentieringsregulerende

35 10. Muskulatur Tværstribet skeletmuskulatur: Tværstribet skeletmuskulaturs cellulære enhed er muskelfiberen. Hver fiber er er 1-40 mm lang og har en diameter på µm. Hver fiber har mange kerner (10-200). Antallet af kerner er proportionalt med fiberens størrelse, da fiberen er opstået ved sammensmeltning af flere celler (syncytium). Fibrene er omgivet af en ekstern lamina, der minder om basalmembranen. Fibrene er forankret til et omgivende bindevæv - endomysiet. Fibrene ligger i grupper kaldet fascikler der omgives af et perimysium. Grupperne af fascikler er omskedet af et epimysium. Bindevævet indeholder kollagene fibre, fibroblaster, kar, nerver og lymfekar. LM: I længdesnit ses en tværstribning. Cellerne er eosinofile med kernerne liggende perifert langs cellemembranen - sarcolemma. I tværsnit ses flere perifert lokaliserede kerner ved hver fiber. Der findes 2 slags fibre: Fibertype Type I Type IIa Type IIb Farve Røde Hvide Hvide Diameter Lille Stor Stor Myoglobinindhold Stort Lille Lille Metabolisme Oxidativ Oxidativ og glycolytisk Glycolytisk Mitochondrier Mange Nogle Få Kar Mange Færre Færre Formål Udholdenhed Hurtig aktivitet Resistent overfor udtrætning Hurtig aktivitet Udtrættes EM: Kernerne er aflange ovoide og placeret perifert i fiberen. Rundt om fiberen ses plasmamembran og basalmembran. Cytoplasma består dels af myofilamenter inddelt i sarcomerer og dels matrix med organeller. Et sarcomer er 2,5 µm langt. Det består af myosin og actinfilamenter. Det kan opdeles i I-, A-, H- og pseudo- H-bånd samt i Z- og M-linier. Øvrige organeller/strukturer: Få ribosomer Lille golgi ved kernen

36 Mitochondrier B et stort antal, placeret længdeforløbende langs med myofibrillerne Glykogengranula Tværgående rør = T-rør Glat ER = sarkoplasmatisk reticulum. T- rør: Er ikke et organel, men en invagination af plasmamembranen. T-rør ligger vinkelret på overfladen og forgrener sig ind i mellem og omringer alle myofilamenterne (strenge af sarkomerer). De findes ved overgangen mellem A- og I-båndet. Funktionen er at lede nerveimpulser fra overfladen og ind til hver enkelt sarkomer. T- rørene ligger med tæt kontakt til det sarkoplasmatiske retikulum. Sarkoplasmatiske retikulum: Flade cisterner der er nm brede og ligger cirkulært omkring overgangen mellem A- og I-båndene. Betegnes kontaktretiklet. Derudover findes tubulære kanaler nm i diameter der henover A-båndene forbinder kontaktretiklerne. Anastomoserer i et uordnet forgrenet system af kanaler henover H-båndene. Kanalerne er flade og nm i diameter. En impuls føres fra T-rør via ryanodin receptorer (spændingsstyret calciumkanal) ind i det sarkoplasmatiske retikulum som derved frigiver Ca 2+ -ioner. Funktion: At udføre voluntær kontraktion. Dannelse: Ud fra myotom i fosterliv og ud fra satellitceller i postnatalt liv. En tværstribet skeletmuskelcelle kan ikke proliferere. Ved træning ses en øgning af myofibriller og dermed kontraktile enheder i de enkelte muskelfibre. Antallet af celler ændres ikke. Fordelingen mellem antallet fibertyper kan heller ikke ændres, men det kan fordelingen af antallet af kontraktile enheder i de forskellige muskelfibre. Man kan blive bedre til anaerobt arbejde eller udholdenhed, men man kan ikke skifte fra marathon til sprint på højt niveau. Med alderen sker en reduktion af myofibriller og antallet af fibre kan også aftage. Levetid: Muligvis hele livet Tværstribet hjertemuskulatur: Tværstribet hjertemuskulatur er opbygget af mononukleære fibrer, hvor hver fiber er en celle. Den er µm lang og har en diameter på µm. LM: Hjertemuskulatur er også tværstribet. Svarende til overgangen mellem de enkelte celler (indskudsskiverne) er tværstribningen præget af en tykkere stribe. Hver

37 fiber er omgivet af en bindevævsskede, og en basalmembran. Mellem fibrene ses kapillærer og lymfekar. Fibrene er ikke helt parallelle, men forgrener sig og anastomoserer end-to-end i form af ujævnt forløbende indskudsskiver (intercalated discs). Kernen er centralt placeret, rund til ovoid i form. Omkring kernen er cytoplasma organelfrit. Der kan endvidere i ældre celler ses lipofucsin pigment. EM: Der er mange mitochondrier.t-rør ligger i modsætning til hjertemuskulatur på niveau med Z-linierne, de er 100 nm i diameter. Det sarkoplasmatiske retikulum består af små adskilte cisterner og fenestrerede tubulære cisterner. Indskudsskiverne har trappeformet præg da cellerne interdigiterer med hinanden og er det område, hvor cellerne hæfter til hinanden. Cellernes membraner indeholder flere typer cellekontakter (kaldes af og til et junctional complex). Actinfilamenter hæfter til området, hvorved indskudsskiverne får samme funktion som de intracellulære Z-linier. Cellekontakter med relation til indskudsskiven: Desmosomer med tilhæftning af intermediære filamenter. Fokale adhæsioner med actintilhæftning Gap junctions - nexuser, gatede ionkanaler, der kan formidle impulsledning, hvorved grupper af celler kommer til at udgøre et funktionelt syncytium, da ikke alle muskelcellerne er innerverede Den længdeforløbende del af indskudsskiverne har et større indhold af gap junctions Funktion: Kontraheres ligesom skeletmuskulatur, er meget udholdende, findes kun i hjertet som det kontraherer og holder i gang. Kontraktionerne er involuntære. Glat muskulatur: Består af celler der er fiberlignende og kun indeholder én kerne. Cellen er µm lang og har en diameter på 5-10 µm. Cellerne findes hovedsagligt omkring rør, kar, luftrør og tarm. De ligger for det meste i flere lag gerne med et indre cirkulært og et ydre længdeløbende. Lagene består af muskelbundter der er opbygget af celler omgivet af en bindevævsskede. LM: Cytoplasma er lyserødt til rødt i HE. Cellen er aflang og på det bredeste sted ligger kernen centralt eller måske en anelse forskudt mod periferien. Kernen er aflang med bugtninger, ved kontraktion ændres formen til ellipsoid. Mellem hver fiber er der et nm bredt rum bestående af ekstern lamina samt kollagene og elastiske fibre der er dannet af muskelcellerne. Omkring cellerne findes et bindevæv dannet af fibroblaster. I dette findes kapillærer og nervefibre.

38 EM: Kerne Perinukleært lokaliseret: Mitochondrier Glykogengranula Perifert lokaliseret: Myosinfilamenter Actinfilamenter - hæfter til fokale adhæsioner (tilhæftningsplaques), samt til cytoplasmatiske fortætninger af alfa-actinin i cytoplasmaet. Intermediære filamenter I plasmamembranen ses caveolae, gap juntions og på ydersiden ses den eksterne lamina. Sarkoplasmatiske retikulum: Virker som Ca 2+ depot, ligesom i tværstribet muskulatur. Det ligger som tubuli langs filamenterne Funktion: At regulere størrelsen af passageveje i kroppen ved hjælp af tonus og ved peristaltik at fremføre genstande i tarme og æggeleder. Kontraktionen er langsom og involuntær, styret autonomt. Dannelse: Er mesenchymalt deriverede. Kan desuden dannes ud fra pericytter eller ved deling hos andre muskelceller. Den glatte muskelcelle har således meget store fællestræk med andre bindevævsceller, som den regnes med til. Kontraktion: Glat muskulatur - filamentglidning: Myosin: Diameter 15 nm. Består af en anden myosintype end den der findes i tværstribet muskulatur. Actin: Diameter 7 nm, længde 4 µm. Består af en stabil actintype. Filamenterne er synlige i EM. Intermediære filamenter: Diameter 10 nm. Består af desmin. eller vimentin (i karvægge). Forbinder og afstiver actins tilhæftningsområder. Kontraktion:

39 Kontraktion foregår ved at myosin og actin glider i forhold til hinanden. Der findes et myosinfilament for hver 15 actinfilamenter. Actinfilamenterne kan forskydes langs myosin fra hver sin ende. Resultatet er en kontraktion på skrå af cellens længderetning. Kontraktionen starter med Ca 2+ influx og frigørelse af Ca 2+ fra det sarkoplasmatiske retikulum. Tværstribet muskulatur - Sarcomer: Sarkomeret er den funktionelle enhed i tværstribet muskulatur. Indeholder myosin og actin. Myosin: Findes i A-bånd i 1.5 µm ( 2 * 0.75 µm) i sarcomeret. Opbygning: Et myosin molekyle er 150 nm langt og kan opdeles i 2 enheder: 1. Stavformet 80 nm langt 2. Stavformet 60 nm langt med et myosinhovede på mellem de to enheder er et fleksibelt punkt, således at der er bøjningsevne. Hovederne ligger væk fra M-linien. Actin: Udgør I-båndet og indgår i A-bånd i tværstribet muskulatur. Diameter: 7.5 nm Længde 1 µm Opbygning: To strenge af actin beliggende i en dobbelthelix. Snoet om helixen ligger der to tropomysin strenge der er fibrillære molekyler 40 nm lange. Med intervaller på 40 nm er troponin.bundet til tropomyosin. Tropomyosin er en Ca 2+ afhængig regulator af hvorvidt actin er tilgængelig for myosinhovederne. Består af 3 dele I, C og T (huskeregel: IC tog) I er inhibitor for binding af myosin til actin C er det calciumafhængige område T er det tropomyosinbindende område Kontraktion: Myosin vandrer langs actin i en ATP- og Ca 2+ afhængig proces: 1. ATP binding til myosinhovederne medfører ophævelse af actinmyosinbindingerne.

40 2. Defosforylering af ATP fører til konformationsændring til spændt tilstand af myosinhovederne 3. Calcium influx gør actin tilgængeligt for myosin via troponin 4. ADP-release medfører kipning af myosinhovedet og dermed bevægelse Musklers innervation: Tværstribet skeletmuskulatur: Nervefibre føres ind i musklerne via bindevævet. Antallet af muskelceller i relation til et axon er afhængig af koordinationsbehov, men en nervefiber er altid tilknyttet enten røde eller hvide fibre. De muskelfibre der styres af samme nerve sidder spredt i et muskelbundt. En nervefiber og de tilknyttede muskelfibre udgør en motorisk enhed. Et axon forgrener sig og ender i en motorisk endeplade ud for muskelfiberens midte. Axolemma strækker sig ned i muskelfiberens primære synaptiske kløft. Sekundære synaptiske kløfter udvider overfladen af muskelfiberen i den primære kløft. En motorisk endeplade kan demonstreres ved guld eller sølvfarvning eller farvning for acetycholinesterase der findes i muskelcellens basalmembran i både den primære og de sekundære synaptiske kløfter. Axonet er kun dækket af en tynd cytoplasmisk coat fra en schwannsk celle, der stopper ved overgangen til den synaptiske kløft. På undersiden mod musklen findes findes kun således kun axolemma. Muskecellernes proprioception foregår via muskeltene (strækrecpetorer), der består af specialiserede muskelfibre omgivet af en bindevævskapsel, der hæfter til perimysiet. Der findes to typer fibre der begge er mindre end musklens øvrige fibre. Fibrene er enten af kernesæk- eller kernekædetypen. Muskeltenen er både afferent og efferent innerveret. Sidstnævnte anvendes til at spænde fibrene så den afferente komponent bliver mere følsom. Hjertemuskulatur Impulsudbredningen i hjertet sker via et impulsledningssystem. Det består af specialiserede hjertemuskelfibre - purkinjefibre. Impulser forplantes videre gennem myokardiet fra celle til celle via gap junctions. Glat muskulatur: Der findes ikke motoriske endeplader. Enkelt enhedstypen: Nerveender secernerer diffust omkring cellerne eller de reagerer på cirkulerende hormoner. Cellerne er forbundne til hinanden ved gap junctions og fungerer som syncytier. Cellerne kan reagere på stræk ved at kontrahere sig spontant. Er karakteriseret ved tonus og peristaltik. Multi-enhedstypen:

41 Axonerne har relation til de enkelte celler via varikositeter. Cellerne fungerer uafhængigt af hinanden. Hurtig kontraktion og relaksation. Ingen tonus eller peristaltik.

42 11. Kar Væv forsynes med næringsstoffer og ilt via blodbanen. Blodbanen består af følgende komponenter: Arterier Arterioler Kapillærer/sinusoider Venoler Vener Denne opbygning findes både i det store/systemiske kredsløb (fra venstre ventrikel til højre atrium) og i det lille/pulmonale kredsløb (fra højre ventrikel til venstre atrium). Kar er principielt bygget op som et tætsluttende endothel omgivet af bindevæv, muskulatur og et karførende støttevæv. Komponenternes tykkelse afhænger af karrets funktion og blodtrykket i det pågældende område. Principielle strukturer i karrene: Intima: Endothel - tætsluttende med tight junctions Basalmembran Et løst bindevæv Membrana elastica interna: Elastinmembran Media: Glatte muskelceller, kollagen og elastiske fibre/membraner Membrana elastica externa Elastinmembran Adventitia Løst bindevæv med blod- og lymfekar (vasa vasorum), samt nerver Hovedlinier for karsystemets opbygning: Kar Intima Membrana elastica interna Arterier + + Media 4-10 (små) (store) lag muskelceller Membrana elastica externa Adventitia + +

43 Arterioler kun endothel lag muskelceller - + Kapillærer kun endothel - enkelte pericytter - - Venoler kun endothel - mindre end arterier. 3-4 lag glatte muskelceller - + Vener + - kan mangle - veludtalt Venerne indeholder 70% af blodet i legemet og har altid større lumen og tyndere væg end de tilsvarende arterier. De har ingen kontinuerte elastiske membraner, men indeholder mere kollagen end arterier. Arterier: Er makroskopisk erkendelige (> 0.1 mm). Fremtræder alle med runde lumina. Elastiske arterier: Største arterier ( > 10 mm). Findes i den første del af det store kredsløb. Fungerer som vindkedel hvorved det diastoliske tryk opretholdes. Intima: Endothelceller beliggende på et bindevæv bestående af diskontinuerte elastiske membraner, kollagen og en amorf grundsubstans, samt glatte muskelceller og fibroblaster. Fremtræder blegere end media. Membrana elastica interna: Defineres som den første kontinuerte membran mod lumen. Ses ca. 1/7 inde i karvæggen. Media: Består af ca. 50 lag fenestrerede (hullede) elastiske membraner vekslende med lag af glatte muskelceller, omgivet af elastiske og kollagene fibre. Membrana elastica externa: Ses som den sidste kontinuerte elastiske membran. Adventitia: Tynd. Består af løst bindevæv med kollagene og elastiske fibre. Indeholder nerver og vasa vasorum, der går ind til media. Muskulære arterier: Størrelse: mm. Regulerer blodfordelingen ved at ændre karrenes størrelse. Intima: Endothelceller. I de større kar ses en tynd bræmme af løst bindevæv.

44 Membrana elastica interna: Veludviklet. Ses som en eosinofil lysbrydende bølgende linie. Media: 4 (små arterier) - 10 (store arterier) lag glatte muskelceller beliggende i en PASpositiv amorf substans indeholdende kollagene og elastiske fibre. Membrana elastica externa: Mangler i de mindre arterier. Ses i de større som en opsplittet membran. Adventitia: Udgør 2-2/3 af medias tykkelse. Består af et løst bindevæv. Arterioler: Defineres som arterielle kar mindre end 100 µm i diameter. Mangler membrana elastica externa. Virker som modstandskar (opretholder diastolisk tryk), flow-regulatorer og som trykudligningsventiler (reducerer trykket i kapillærerne). Lumen udgør < 1/3 af diameteren. Intima: Endothelcellernes basalmembran hviler direkte på membrana elastica interna. Membrana elastica interna: Veldefineret Media: 1-3 lag glatte muskelceller, cirkulært arrangeret. Adventitia: Løst bindevæv Terminale arterioler/metarterioler: Sidste segment af arteriolerne. Mangler membrana elastica interna. Lumen indsnævres til ca. 10 µm og media mangler et kontinuert lag af glatte muskelceller samt en kontinuert kappe af glatte muskelceller. Muskelcellerne får karakter af perivaskulære celler (pericytter). Kapillærer: Diameter ca. 10 µm. Karrene består af et enkeltlag af endothelceller omgivet af en basallamina og periodisk en pericyt. Ved afgangen af kapillærerne fra de terminale arterioler findes de prækapillære sfinktere der udgøres af glatte muskelceller lejret rundt om kapillæret. De regulerer om kapillæret

45 skal være åbent. Kapillærer inddeles i kontinuerte og fenestrerede. Kontinuerte: Hyppigste EM: Cytoplasma indeholder mange vesikler 70 nm i diameter; disse har en transcellulær transportfunktion. Vesiklerne ses som caveolae, fritliggende i cytoplasma og i mere sammenhængende forløb hvor de muligvis danner kanaler gennem cytoplasma. Endothelcellerne hæfter til hinanden ved hjælp af tight junctions. Ved cellegrænserne kan der findes en marginal fold, som er en cytoplasmaforgrening ind i lumen. Der ses en kontinuert basalmembran. Fenestrerede: Findes i kapillærer i tarmens lamina propria, i nyrerne og i endokrine kirtler. EM: Endothelcellerne indeholder områder med en tykkelse på < 0.1 µm. Der ses her fenestrationer/vinduer med en diameter på 70 nm. I centrum af disse ses en pladestruktur der er tyndere end en membran. Cytoplasmaet indeholder få vesikler. Der ses en kontinuert basalmembran. Sinusoider: Er en speciel variant af kapillærer, karakteriseret ved at endothelet ikke er rullet som et rør og ved at basalmembranen er ikke kontinuert. I stedet beklæder endothelcellerne et hulrum defineret af de omliggende celler (fx reticulumceller), hvorfor lumens form og størrelse varierer en del - lumen kan være op til µm i diameter og virke bugtet. Endothelcellernes basalmembran er diskontinuert, eventuelt manglende.: Der findes åbne, hullede og fenestrerede sinusoider Åbne: Findes i knoglemarv og milt EM: Der ses et stærkt reduceret antal cellekontakter mellem endothelcellernes sider. Tight junctions ses kun for enderne i cellernes længderetning. Cellerne minder om tøndestave med ringe af basalmembran som tøndebånd. Celler fra knoglemarven eller miltens røde pulpa kan passere mellem endothelcellerne. Hullede: Findes i leveren.

46 EM: Endothelcellerne mangler egentlige tight junctions, men har fokale områder af karakter som tight junctions. Indeholder tillige gap junctions. Endothelcellerne har transcellulære huller med en diameter på 0.1 µm. Fenestrerede: Findes i hypofyse og binyrer. EM: Det ultrastrukturelle udseende af endothelcellerne er identisk med de fenestrerede kapillærer. Postkapillære venoler: Diameteren er > 10 og < µm. Venolerne samler blod fra kapillærer og metarterioler og er det sted i blodbanen, hvor leukocytterne migrerer ud i vævene. Intima: Endothelcellerne har en mindre tæt cellekontakt. Endothelet er omgivet af en 50 nm tyk basalmembran og pericytter, hvis basalmembran er kontinuert med endothelet. Media: I større postkapillære venoler ses et egentligt lag af glatte muskelceller. Muskulære venoler: Diameter µm. Adskiller sig fra de postkapillære venoler ved at media indeholder 1-2 lag af glatte muskelceller omkring endothelvæggen. Der er en glidende overgang mellem postkapillære venoler og muskulære venoler. Små og mellemstore vener: Diameter : Små: mm. Mellemstore: 1-10 mm. Består af 3 lag: Intima: Består af endothel der enten ligger direkte på et internt elastisk lag (små vener) eller er adskilt fra dette af et tyndt lag kollagene fibre (mellemstore vener). Media: Er tyndere end i arterier. Indeholder 3-4 lag glatte muskelceller. Der er flere kollagene og færre elastiske fibre end i arterier.

47 Adventitia: I mellemstore vener udgør adventitia det tykkeste lag, den består af kollagent bindevæv samt kar. Store Vener: Diameter: > 10 mm. Intima: Endothel hæftende til et subendothelialt bindevæv. Media: Meget tynd eller mangler helt. Indeholder meget få muskelceller. Adventitia: Tykkeste lag. Består af kollagene og elastiske fibre samt lændeforløbende elastiske fibre. Indeholder vasa vasorum og nerver. Veneklapper: I mange vener større end 2 mm i diameter findes veneklapper. Klapperne er en udposning af intima støttet af bindevæv. Kapillærgebetets blodgennemstrømning: Det samlede volumen af kapillærgebetet er væsentlig større end det samlede blodvolumen. Personer vil derfor være uden blodtryk hvis alle kapillærer er blodfyldte - dette ses ved septisk og anafylaktisk shock. Blodgennemstrømningen foregår: I gennemfartskanaler, hvor blodet hele tiden passerer fra metarteriole til postkapillær venole via en kapillærlignende struktur. Reguleret, hvor regulationen sker ved åbning og lukning af de enkelte kapillærområder: Metarterioler: Åbner for kapillærområder Prækapillære sfinktere: Åbner for de enkelte kapillærer.

48 12. Kirtelepitel Inddeling: Endokrint epithel < Exokrint epithel: Trabekulært (fx binyre) Follikulært (fx thyroidea) Den klassiske histologiske beskrivelse af en kirtel bygger på dens struktur. Der anvendes følgende parametre: 1. Udførselsgange < Een udførselsgang = simpel kirtel Flere udførselsesgange mødes inden udmundingen = sammensat kirtel 2. Forgreninger < Hvert endestykke secernerer til udførselsgang = uforgrenet Flere endestykker mødes før udførselsgang = forgrenet Tubulær = rørformet struktur med cylindriske celler 3. Endestykkers morfologi< Alveolær = sækstruktur med rektangulære celler Acinær = rund struktur med pyramideformede celler Serøst (tyndtflydende) 4. Sekretionsprodukt < Blandet Mucøst (sejt/slimagtigt) Holokrin 5. Sekretionsmåde (se også nedenfor) < Apokrin Merokrin Aktiv transport Endokrine kirtelvæv: Kirtlerne har ikke udførselsgange, men secernerer til blodbanen. Alle proteinsecernerede endokrine kirtler oplagrer sekret. Steroidproducerende kirtler syntetiserer ved stimulation. Follikulært kirtelvæv: Cellerne sidder i klumper som er omgivet af kapillærer. I centrum af hver "celleklump" (svarende til cellernes apikale flader) er dannet et extracellulært hulrum som kirtlerne secernerer ind i. Dette rum er oplagringsplads for sekretet som secerneres via de omgivende celler Findes i: Thyroidea

49 Trabekulært kirtelvæv: Cellerne sidder i strøg med 1 eller 2 cellers bredde gennemtrævlet af kapillærer. Oplagringen foregår intracellulært. Findes i: Binyrerne (glandula suprarenalis) Funktion: Endokrine kirtler secernerer et for organismen livsvigtigt peptid eller steroid. Endokrine kirtler er støttet af et omkringliggende bindevæv (stroma), der danner trabekler, som igen deler kirtlen op i lapper (lobi) og segmenter (lobuli). Kar og nerver følger trabeklerne. Der findes en kirtel med blandet endo- og exokrin funktion: Pancreas: endokrint - insulin og glukagon exokrint - proteaser og lipaser Dannelse: Endokrine kirtler migrerer ned fra overfladen og mister kontakt med denne, således at der ikke findes udførselsgang. Exokrine kirtelvæv: Inddeling: Enkel udførselsgang: Findes i: Svedkirtler Sammensat udførselsgang: Findes i: Pancreas Serøst endestykke: Har lille eller næsten intet lumen i sektion. Det basale cytoplasma er basofilt, kernen er rund og basalt stillet. Den luminale del af cytoplasma kan indeholde acidofile eller PAS-positive zymogengranula. Der er utydelige cellegrænser. Mucøst endestykke: Har stort lumen. Det basale cytoplasma er mindre basofilt og kernen er fladtrykt mod cellens basis. Den luminale del af cellen er fyldt med mucusfyldte vesikler, som er PASpositive, men ikke eosinofile. Der er tydelige cellegrænser.

50 Serøs kirtel: Indeholder kun serøse endestykker. Findes i: Exokrine pancreas Mucøs kirtel: Indeholder kun mucøse endestykker. Findes i: Glandula sublingualis (overvejende mucøs) Sammensat kirtel: Indeholder både serøse og mucøse endestykker. Findes i: Glandula submandibularis Sammensatte kirtler er som regel overvejende mucøse med serøse halvmåner der er forbundet til udførselsgangene med canaliculi. Både mukøse og serøse enheder er omgivet af cytoplasma-forgreninger fra en epithelial kontraktil celle. Den minder om en glat muskelcelle der er placeret indenfor basalmembranen og betegnes en myoepithelial celle. Sekretions principper: Holokrin: Sekretet består af hele, døde celler Findes i: Talgkirtler Apokrin: Apikalt secerneres cytoplasma med lipiddråber ved afsnøring af plasmalemma i modsætning til exocytose. Der er således tale om ekstracellulære sekretvesikler. Findes i: Mælkekirtler Apokrine svedkirtler Merokrin: Sekretet er et celleprodukt der udskilles ved exocytose Findes i: Bægerceller Svedkirtler Dannelse: Exokrine kirtler vokser ned fra overfladen og bevarer kontakt til denne gennem deres udførselsgang. Kirtelvævs opbygning:

51 Parenchym: Den del af kirtlen som har epithelial oprindelse. Stroma: Bindevæv som fungerer som støtte og giver næring via kontakt med kapillærerne. Det er kun stroma som er Stroma inddeler kirtlen ved hjælp af septa, som er strøg der afgrænser klumper af sekretoriske enheder. Inddelingen i store enheder (lobi) sker ved interlobære septa, og lobi inddeles i lobuli ved interlobulære (= intralobære) septa. Kirtlernes udførselsgange fra kirtlerne er placeret i og støttes af septa. Interlobulære (= intralobære) gange er omgivet af septa Intralobulære gange er placeret inden i septa Intralobulære gange samler sig til interlobulære gange. I stromaet findes følgende epitheliale komponenter: Kirtelgange afgrænset af søjleepithel og blodkar med pladeepithel. Blodkar er lejret parallelt med kirtelgangene. Der findes desuden kapillærer i intralobulære septa. Intralobulære septa er det bindevæv der omgiver den enkelte sekretoriske enhed.

52 13. Bindevæv Udgør den substans der tjener som tilhæftning, støtte og ernæringsvej for de øvrige væv. Derudover findes specialiserede komponenter som brusk, knogler, fedt og blod. Alle former for bindevæv indeholder en cellulær og en ekstracellulær komponent (selv blod). Ekstracellulær substans: Består af en amorf og en fibrillær komponent. Forholdet mellem den amorfe og fibrillære substans aftager med alderen. Amorf grundsubstans: Den amorfe grundsubstans i løst bindevæv er halvtflydende geleagtig med stort indhold af glukosaminoglykaner. Den indeholder desuden lidt plasma og prokollagen. Funktion: Diffusion af ilt, næring og affald til og fra vævets celler. Glukosaminoglykaner: Hyaluronan: Er som det eneste glykosaminoglykan (GAG) ikke sulfatholdigt. Er større end de andre GAG'er og er ikke hæftet til proteiner. Hyaluronan virker derimod som organiserende område for proteoglykaner og kan derved danne et aggregat (engelsk: aggrecan), der er et domæne ca. 0.5 µm i diameter og 2.5 µm langt, der fungerer som gitter, si og væske/salt fase. Hyaluronan er dominerende i det meste løse bindevæv og giver dette dets bløde struktur. Farves ikke i HE, men farver metakromatisk med toluidinblå og blåt med alcian blue Øvrige GAG'er er alle sulfaterede og kan hæfte til proteiner hvorved der dannes proteoglykaner: Farver alle basofilt, metakromatisk og er alcian blue positive. Basofilien skyldes de mange negative sulfatgrupper. Chondroitinsulfat: Forekommer i udtalt grad i brusks intercellular-substans (jf. navnet), som det tilfører fasthed. Heparansulfat: Forekommer i basalmembraner og lungearterier. Dermatansulfat: Findes i hud, blodkar og hjerte.

53 Forskelle mellem glykosaminoglykaner og glykoprotein: Indhold Farvning: Glukosaminoglykaner Mest carbohydrat. Sidekæderne med carbohydrat er lange og sammensat af mange gentagne par af hexosamin og uronsyre. PAS-negativ Alcian positiv Metakromatisk Glykoprotein Mest protein. Sidekæderne med carbohydrat er korte og består af hexoser, hexosaminer, fucose og sialsyre. PAS-positiv Alcian positiv Fibre: Kollagene fibre: Kollagene fibre er bølgeformede fiberbundter, beliggende i intercellularsubstansen i alle former for bindvæv, bortset fra hæmopoetisk væv. Fibrene (diameter 1-10 µm) er opbygget af fibriller (diameter ( µm)) som igen er opbygget af mikrofibriller (10-50 µm). Mikrofibrillerne er polymerer af tropokollagenmolekyler, der er 300 nm lange og har en diameter på 1.5 nm. LM: I ufarvede præparater ses en bølgeformet struktur med svag kontrast, holdt op mod lys er fibrene hvide. Fibrene farves røde med eosin, dybt røde med van Gieson-Hansen eller blå med Mallory farvning. EM: Mikrofibrillerne ses som den mindste enhed i fiberbundterne. Der er en tværstribning med en regelmæssighed på 68Å, der skyldes at tropokollagenmolekylerne ligger forskudt over hinanden, således at der når et molekyle ender og et nyt begynder vil være et tomt rum som ligger over andre længere nede hvor det samme sker. Grundet forskydningen vil der være steder hvor der ikke er rum, denne skiften mellem rum og ikke rum skaber forskellig elektrontæthed. Funktion: At støtte bindevævet, og at virke styrkende overfor træk og stød. Bølgeformen gør at vævet kan strækkes uden at fibrene rives over. Støttefunktionen ses særlig omkring muskler, kar og nerver. Strækfunktionen ses i sener og under epidermis. Dannelse:

54 Kollagene fibre dannes af: Fibroblaster Fibrocytter Glatte muskelceller Chondroblaster Osteoblaster Tropokollagen dannes af prokollagen. Prokollagen er opbygget af 3 polypeptidkæder der danner en triplehelix. Hver kæde kaldes en alfa-kæde, og er opbygget af 3 aminosyrer i sekvens. Den 1. aminosyre er alle andre end prolin og lysin. Den 2. aminosyre er enten prolin eller lysin Den 3. aminosyre er altid glycin. Meget af prolinen og lysinen er hydroxyleret. En celles evne til at producere kollagen kan således afsløres ved om den har enzymer der hydroxylerer prolin eller lysin. Det er hydroxylysin der ved binding med hydroxylysin i de andre alfakæder holder kæderne sammen. De holder også carbohydratkæderne bundet til alfa-kæderne. Carbohydratkæderne er sidekæder til helixen. Prokollagen syntetiseres som andre peptider der eksporteres på ribosomer der hæfter til ER. Derefter hydroxyleres prolin og lysin på 3 min. Polypeptidkæderne der er dannet samles til en triplehelix i golgi, hvor carbohydratkæderne (som hovedsagligt udgøres af galaktose og glukose) kobles på. Prokollagenens polypeptidkæder har et 130Å langt halestykke, som ved celleoverfladen afspaltes af peptidase, hvorved tropokollagenmolekylet er dannet.. Disse molekyler polymeriserer til mikrofibriller, der igen samles til fibriller og fibrei intercellularsubstansen. Elastiske fibre: Opbygget af en amorf kerne af elastin omgivet af mikrofibriller der består af fibrillin og er 10 nm i diameter. LM: Tynde lysbrydende forgrenede fibre der er gule i ufarvede præparater. Svagt eosinofile i HE. Farves brune af orcein. Er ca. 1 µm i diameter Fibrene er elastiske og bibringer vævet styrke samt evne til at antage normal form igen efter (s)træk. Reticulære fibre: Består af kollagen type III mikrofibriller med en glykoproteincoat. Aggregaterne af mikrofibriller betegnes ofte reticulære fibre LM: Findes i basalmembraner og i eksterne lamina omkring fedt- og glatte muskelceller. Påvises ved sølv- eller PAS farvning.

55 Ses som et netværk i lymfeknuder, milt, og knoglemarv hvor "fibrene" virker som et skelet for cellernes tilhæftning. Celler i bindevæv: Mesenchymale celler Fibroblaster Fibrocytter Fedtceller Pigmentceller Reticulære celler (differentierede fibroblaster) Blodderiverede celler: Granulocytter Lymfocytter Makrofager Mastceller Plasmaceller Den mesenchymale celle Udifferentieret bindevævscelle, med cytoplasmaforgreninger og cytoplasma med få organeller. Findes i fostret, i perichondrium, periosteum og i en anelse mere differentieret udgave som perivaskulær celle - pericyt. LM Lys kerne, cytoplasma er forgrenet og relativt lille i forhold til kernen. Pericyt: Ligger ved og delvis omkring mindre blodkar. Samme morfologi som mesenchymcelle. Den har basalmembran, i perichondrium og periosteum kan cellen være tenformet, da den ikke ligger frit. Funktion: Celler differentieres til bl.a. glatte muskelceller. Dannes: I fostret. Fedtcellen - adipocytten Findes i forskellige former og størrelser afhængigt af omfanget af fedtinklusioner. De typiske fedtceller er µm store og runde og fyldt med en stor inklusion. Fedtceller ligger enkeltvis eller som et sammenhængende væv Findes under huden i løst bindevæv, i degenererede væv, fx thymus og i gul knoglemarv. Fedtvæv er opdelt i lobi og lobuli af et stroma. De enkelte celler

56 støttes af kollagene og reticulære fibre. I stroma findes kapillærer, nerver og mastceller. Stromaets celler udgør 50% af fedtvævets celler. LM: I fikseret væv ses store tomme ringe med kerne og cytoplasma i udkanten af cellen. Formen ligner en signetring. Ved osmiumfikseret væv vil det store rum være sort. Ved frysesnit farvet med sudan eller scharlach vil rummet være orangerødt eller orange. EM: Signetring, hvor hullet er udfyldt af en sort masse, ringen vil indeholde cytoplasma. Organellerne vil være placeret ved kernen, da den virker som en teltstang for cytoplasmaet. Der er mange mitochondrier. Dannes: Ud fra mesenchymceller, ved at der optages fedtinklusioner. Antallet af inklusioner stiger og disse smelter gradvist sammen. Cytoplasma og kerne placeres perifert og fedtinklusionerne udgør til sidst en centralt stillet stor dråbe. Fibroblasten Aflang, ca. 20 µm. Fibroblasten er den hyppigste celle i løst bindevæv, men findes også i fast bindevæv og sener. LM: Kernen er ovoid og bleg, kromatinet er fint granuleret, overvejende extenderet. Der er en tydelig nucleolus. Cytoplasmaet er stærkt basofilt, denne basofili er stærkest omkring kernen, hvilket skyldes mange ribosomer og RNA. Cytoplasmaet har mange udløbere og giver cellen mange forskellige former. En moden fibroblast betegnes fibrocyt, dens kerne er mørkere og fladere og cytoplasma er blegt og ikke synligt. Fibrocytten er omringet af mere intercellularsubstans. EM: En lys kerne med meget extenderet kromatin og tydelig nucleolus. Cytoplasma indeholder veludviklet: rer, golgi, mitochondrier, vesikler og sekretgranula med fibrillært materiale Cytoplasmaet er ikke retningsorienteret. Funktion: At opbygge bindevæv (fibroblaster) og vedligeholde dette (fibrocytter). Fibroblasten syntetiserer og secernerer: Kollagene fibre som tropokollagen

57 Elastiske fibre som udskilles som en amorf elastinsubstans der bygges op over mikrofibriller til fibre Mikrofibriller Amorf intercellularsubstans Reticulære fibre Dannelse: Fibroblaster uddifferentieres fra mesenchymale celler eller pericytter. Populationen kan vedligeholdes ved deling. En inaktiv fibroblast der har opbygget en intercellularsubstans betegnes en fibrocyt Mastcellen En fri celle i løst bindevæv. Cellen er rund til tenformet og fyldt med 0,5 µm store granula. Findes for det meste omkring blodkar. LM: Kernen er lys og centralt placeret, kan være gemt af granula. Cytoplasma er præget af granula. Disse farves dårlig eller sjældent i HE, men er metakromatiske og farves endvidere med methylblåt ved vitalfarvning. EM: Kernen er centralt placeret, granula er omgivet af membran. Svagt udviklet ER, men Golgi er stort. Plasmamembranen har Amikrovilli@ Funktion: Cellen udtømmer histamin og heparin. Heparin er et sulfatholdigt mucopolysaccharid som produceres af mastcellen. Heparinens funktion menes at være at deltage i lipoproteinlipases funktion eller produktion. Lipoproteinlipase nedbryder chylomicroner i cytoplasma. Dannelse: Mastceller har prolifereringsevne og kan muligvis uddifferentieres fra basofile granulocytter som cellen deler mange egenskaber med. Levetid: Mastceller har en meget langsom turnover, så det menes at de delinger der er set hos mastceller er nok til at holde bestanden ved lige. Makrofager: µm frie aktive makrofager har et ovalt udseende med pseudopodier. Fixe makrofager kan være aflange eller angulære. Cellen er mindre end fibroblaster og større end plasmaceller. Makrofagerne findes i løst bindevæv, milt, lever, lymfeknuder og knoglemarv. Ligger ofte tilknyttet endothel, som de danner sinusoider med.

58 Der er ofte reticulære celler i nærheden af dem. De indgår i det reticuloendotheliale system. LM: Kernen er gerne placeret excentrisk, den er oval med en indsnævring svarende til bønneformet. Den konvekse del peger mod den nærmeste cellemembran. Kromatinet er dels kondenseret og dels extenderet, det er mørkere end i fibroblasten og lysere end i plasmaceller. EM: Cytoplasma er præget af lysosomer og vakuoler (kan være dybe invaginationer der er skåret skævt), og der ses endvidere mange pseudopodier. rer er ikke udviklet, golgi er af moderat størrelse. Funktion: Er mobile og kan opsøge steder med vævsfremmede stoffer eller udtjente celler og fagocytere disse. De kan endvidere stikke pseudopodier ind i kar og fagocytere udtjente blodceller. Ved kontakt med vævsfremmed stof kan makrofagerne endvidere tjene som indirekte kontaktsted for B og T lymfocytter således at antigen-antistof kompleks dannes og der vil så kunne opstå et kimcenter. Ved store fremmedstoffer kan mange makrofager interdigitere og smelte sammen til kæmpe fremmedceller som kan omslutte og isolere stoffet fra organismen. Grundet deres fagocyterende egenskab kan makrofager afsløres ved at vitalfarve med trypanblåt eller indiablæk (LM) eller sølvcolloid (EM), som optages og markerer cellen. Dannelse: Makrofager kan dannes prænatalt fra mesenchym celler eller postnatalt fra monocytter der emigrerer fra blodbanen. Reticulære celler: Celle med bleg kerne og mange cytoplasmaforgreninger, der dels kan anastomosere med andre reticulære celler og dels kan være hæftet til reticulære fibre. Kan desuden omgive makrofager ved sinusoider med cytoplasma; de findes i knoglemarv, lymfeknuder, milt og ved sinusoider. De indgår i det reticuloendotheliale system. LM: En stor bleg kerne og forgrenet cytoplasma (ses ikke i HE farvning). Kan eventuelt farves med trypanblå, da cellen er svagt fagocyterende. Cytoplasma ender ofte i reticulære fibre. EM: Cellen har golgi, rer, lysosomer, frie ribosomer og mitochondrier. Desuden er

59 der filamentbundter. Funktion: Danner reticulære fibre der indgår i stroma i lymfeknuder, milt og knoglemarv. Udgør sammen med fibrene støtte og ophængning for celler. Dannelse: Det menes at cellen dannes ud fra mesenchymale celler. Der er tale om en specialiseret fibroblast. Plasmaceller En oval celle med excentrisk placeret kerne. Cellen er mindre end makrofager og kernen er mere kondenseret. Den findes under epithelmembraner i tyndtarmen og det øvre luftvejssystem, i lymfenoduli, lymfeknuder og milt. I lymfeknuden findes den i medulla. LM: Cellen er rund når den er fritliggende og angulær når den ligger i celleklumper. Kernen er excentrisk stillet og ligner et vognhjul med eger. Der er meget basofilt cytoplasma i relation til kernen. I HE farvning er der nær kernen et blegt område som er et golgikompleks. I modne plasmaceller findes endvidere russel legemer, som er acidofile runde legemer eller dråber. EM: Kernen har perifert kondenseret kromatin, samt flager der går ind mod midten. Det extenderede kromatin ligger i øer. Der er et veludviklet golgiapparat og mange sekretoriske vesikler samt et rer med mange akkumulationer som i virkeligheden er russel legemerne. Det menes at russellegemerne er et forvarsel om degeneration af cellen. Funktion: Plasmaceller producerer antistof, hvilket kan demonstreres ved hjælp af immunofluorescens- eller sandwichteknik. Antistof kaldes også immunoglobulin, da det indeholder globulære domæner. Denne antistofdannelse kan fremkaldes ved at indgive vaccine som består af svækkede eller dræbte celler. Den immunoglobulin der dannes af plasmacellerne bringes til blodbanen via lymfen - i milten secerneres der dog direkte til blodbanen. Dannes: Plasmaceller dannes udfra aktiverede B-lymfocytter ved følgende udvikling: lymfoblast -> proplasmacyt -> plasmacelle. Plasmaceller dannes ved humoralt antistofrespons.

60 Levetid: Et par dage Bindevævstyper: Dannes ud fra mesenchymale celler. Mukøst: Mesenchymalt umodent bindevæv. Præget af sparsom fiberudvikling og celler af mesenchymal karakter. Fremtræder makroskopisk geleagtigt. Findes i huden i fosterlivet og i navlesnoren. LM: PAS-positiv og metakromatisk intercellulærsubstans. Løst: Bindevæv med celler liggende spredt i den ekstracellulære komponent. Der ses relativt mange celler og kun mindre kollagene bundter. Funktion: Forsyner muskel, nerve og epithelvæv med kar og nerver, samt støtter og afgrænser Tæt eller fast: Den cellulære komponent er overvejede fibrocytter, der er spredt placeret mellem bundter af kollagene fibre. Inddeling: Uregelmæssigt: kollagenbundterne er orienteret i mange retninger Funktion: Fungerer som kapsel eller skede for andre væv, findes desuden under epidermis hvor det smelter sammen med løst bindevæv. Giver vævet styrke. Regelmæssigt: kollagenbundterne er parallelt orienteret Funktion: Findes i sener og ligamenter. En speciel undergruppe er tæt elastisk regelmæssigt bindevæv. Fedtvæv: Gult: Unilokulære celler - lipidet flyder sammen i en stor dråbe.

61 Funktion: Det hvide fedtvæv kan betragtes som et stort metabolisk aktivt organ der lagrer, optager og mobiliserer neutrale lipider. Fedt som energireserve har den fordel at det vejer meget lidt i forhold til den energi, det repræsenterer. Øvrige funktioner: Ringe varmeledningsevne B isolator Deformerbart B stødpude Beskyttende Fyld i knoglemarv Opløser og lagrer miljøgifte Brunt: Multilokulært - lipidet ligger som mange dråber i den enkelte celle omgivet af talrige mitochondrier. Mitochondriernes høje indhold af cytokrom c giver den brune farve. Brunt fedtvæv er rigt vaskulariseret, men findes kun sparsomt hos mennesket. Funktion: At regulere temperatur hos nyfødte og at være energireserve for dyr i vinterhi. Brusk Knogle > beskrives i andre afsnit! Blod

62 14. Brusk og knoglevæv Brusk: Adskiller sig fra løst kollagent bindevæv ved at cellerne ligger i lakuner og ved at matrix er let basofil. Forekomst: Fostret hvor det danner model for knogledannelse. Det findes i ikke-udvoksede knogler i epifyseskiven.. Hos den voksne som ledbrusk, i luftrøret, næsen og øret samt i senetilhæftninger. Udseendet af intercellularsubstansen afhænger af brusktypen: Brusk: Hyalin Elastisk Fibrøs Udseende Glasklar Fibrillært Minder om alm. fast bindevæv ECM: Kollagen type II Kollagen type II og elastin Kollagen type II og bundter af fast kollagent bindevæv (type I) Perichondrium + (dog ikke ledbrusk) + - Farvning Forekomst Svagt basofil Føtalt, ledbrusk, trachea Svagt basofil i HE. Elastin rødbrun i orceinfarvning Epiglottis Svagt basofil brusk mellem rødt bindevæv Ligamenttilhæftning, menisk LM: Celler ses i lakuner eller i cellereder som er flere celler i større lakuner. Intercellularsubstansen består dels af en amorf komponent og dels af en fibrillær komponent. Den amorfe komponent består af glukosaminoglykaner (hovedsagligt chondroitinsulfater og keratansulfat). Den fibrillære komponent består af kollagenfibre type II. Det er glukosaminoglykanerne i den amorfe komponent der er basofile ved HE farvning, farves blå med alcian blue og udviser metakromasi med toluidinblåt. Funktion: At stive af hvor der er behov for elasticitet og smidighed. At danne støtteform for knoglevæv. Dannelse: Brusk dannes ud fra mesenchymale celler der begynder at secernere intercellularsubstans

63 og samtidig at differentiere til chondroblaster. I zonen omkring bruskanlægget lægger de mesenchymale celler sig som et perichondrium. De yderste celler i perichondriet differentieres til fibroblaster og danner et fibrillært lag. De andre celler kaldes chondrogene celler, da de prolifererer og danner nye chondroblaster under bruskens appositionelle vækst. Brusken vokser ved appositionel og interstitiel vækst. Chondroblaster chondrocytter: Celler i lakuner der er ovale. De findes i alt bruskvæv. LM: En eller flere celler ligger i en lakune. Kernen indeholder en eller flere nucleoli. Den er rund og lys. I de fleste præparater vil cytoplasma være skrumpet, men det udfylder hele lakunen in vivo. Unge chondroblaster er aflange eller sfæriske celler. Ældre celler kaldet chondrocytter er store og runde. Ved tiltagende alder vil der omkring chondrocytten ses calciumaflejringer i vævet da cellen hypertrofierer og udskiller basisk fosfatase der gør at vævet forkalkes og cellen dør. Der kan således også ses store døde chondrocytter. Glykogen og lipid kan påvises i chondrocytter. EM: Cellens kerne er rund og har extenderet kromatin. Cellen er også rund, indeholdende kollagenfibriller, rer og golgi. Funktion: Secernerer brusks intercellularsubstans Dannelse: Mesenchynmale celler mister cytoplasmaforgreningerne og samles i en klump, de begynder så at udskille intercellularsubstans og derved adskille sig fra hinanden. Da det er en fast matrix de udskiller vil de efterhånden ligge i lakuner. På dette stadie kaldes de chondroblaster. De vil vedblive at dele sig og udskille intercellularsubstans. Brusken vil således vokse ved at 1 celle i en lakune bliver til 2, disse adskilles og danner 2 lakuner, hvori cellerne deler sig. Denne vækst form kaldes interstitiel. Når vævet når sin størrelse bliver chondroblasterne til chondrocytter og de har mistet proliferationsevnen, men udskiller stadig lidt intercellularsubstans. Levetid: Varierer. I knogledannende områderer levetiden meget kort fra 5 dage til 2-3 år. I andre væv som næsen er levetiden mange år.

64 Knoglevæv: Består som andre bindevæv af en cellulær og en ekstracellulær komponent. Celler: Osteoprogenitorceller: Funktion: Findes i endost og dybe lag af periost sammen med de knoglebeklædende celler. Differentieres til osteoblaster. I fostertilværelsen findes cellerne i mesenchymet nær ossifikationscentrene. LM Uregelmæssigt afgrænset lyst cytoplasma. Ovale lyse kerner Overflade osteocytter: Funktion: At resorbere osteoid før osteoklasterne kan resorbere den underliggende mineraliserede knogle. LM: Flade celler beliggende på alle knogleflader Osteoblaster: Relativ stor rund til mangekantet celle beliggende i periferien af knoglevæv samt omkring trabekler Funktion: At producere og opbygge knoglevæv. LM: Stor celle med basofilt cytoplasma og negativt golgi i HE farvning. Cellen er rund til oval og har mange ikke-synlige cytoplasmaforgreninger, som kan få det synlige cytoplasma til at se kantet ud. Kernen er stor og bleg og i fladere osteoblaster excentrisk placeret. Dens farve er magen til cytoplasmaets, så den kan være svær at se. Den har en enkel nucleolus. Cellerne er forbundet med MEGET tynde cytoplasmaforgreninger og forbindelser som udgør canaliculi i forkalket væv. Disse kan kun ses ved vitalfarvning. EM: Kernen består hovedsaglig af extenderet kromatin med en tydelig nucleolus. Cytoplasma indeholder veludviklet golgi og meget rer samt mange vesikler og sekretgranula. Cellen producerer kollagen og minder meget om en ung fibroblast. Dannelse: Osteoblasten differentieres udfra mesenchymale celler i fosterlivet. Osteoblaster

65 kan ikke dele sig. I knoglevæv der dannes efter fødslen differentierer osteoprogenitorcellerne i periostium og endostium til osteoblaster. Osteocytter: Defineres som en osteoblast helt omringet af intercellularsubstans. LM: I lakunerne ses kun en oval mørk kerne. Unge osteocytter har en smule større lakuner end ældre, det betyder at osteocytten stadig producerer matrix. EM: Ud fra cellen ses meget tynde forgreninger af cytoplasma. De løber i kanaler kaldet canaliculi. Cytoplasma indeholder lidt rer og få mitochondrier. Et rum mellem cytoplasma og lakunens væg ses, der menes at være vævsvæske heri. Kernen virker kondenseret og udgør det meste af cellekroppen. Funktion: Bevarer knoglesubstans. Mulig kommunikativ funktion til overfladeosteocytter og osteoklaster. Kan ikke dele sig. Levetid: Ca. 10 år, men ødelæggelsen af karforsyningen vil ofte dræbe cellen mange år før. Osteoklaster Meget stor celle; µm med mange enkelte kerner i cytoplasma. LM: Ses som regel i snitpræparater. Cellen indeholder mange kerner, op til 12, men ved snit ses normalt kun 5-6. I unge osteoklaster er kernerne ovoide, kernemembranen glat, kromatinet extenderet og indeholder hver kerne indeholder 1-2 nucleoli. Bortset fra i de helt unge osteoklaster er cytoplasma eosinofilt. Cellen er beliggende ved eller i howshipske lakuner. I lakunen eller på celleoverfladen kan af og til ses en art børstesøm - dette er muligvis et artefakt (i følge Ham) der skyldes de kollagene fibre i knoglesubstansen. EM: Mellem overfladen der vender mod knoglevævet og kernen findes mange mitochondrier. Der er kun lidt ER, men veludviklet golgi i cytoplasma. Plasmamembranen er meget invagineret mod knoglesiden.

66 Det kan godt se ud som om det er mikrovilli, men denne struktur svarer ikke til børstsømstrukturen i LM. Funktion: Osteoklater nedbryder intercellularsubstansen i knogler, så vævet kan vedligeholdes, hvis nogle osteocytter skulle dø. Da osteocytter ikke findes i osteoidt væv, men kun i ossøst mener man at de fungerer ved først at fjerne kalken fra vævet, evt. med syre, og derefter opløse matrix. De kan frigøre calcium ved også at nedbryde matrix. Udvikling: Monocytderiveret. Forskelle mellem brusk og knoglevæv: Bruskvæv Knoglevæv Farvning af ECM: Metakromasi, basofil Eosinofil Udseende: Celler i runde lakuner Celler i små aflange lakuner der anastomoserer via canaliculi Ernæring Diffusion i matrix Diffusion fra Haverske kanaler via canaliculi Kalkaflejring Forkalker forud for destruktion ved knogleanlæg Mineralisering efter anlæg Vækst Interstitiel og appositionel Kun appositionel Funktion Elastisk støtte, fjedring, model for knogleanlæg Støtte og tilhæftning af ligamenter og muskler, calciumdepot

67 15. Osteogenese Knogler er opbygget af et kompakt skærmende lag og et underliggende lettere stilladsagtigt stærkt trabekulært væv. Forskel mellem substantia compacta og spongiosa: Substantia compacta Osteoner - rør udklædt af lameller med central karkanal ca. 0.3 * 3 mm Haverske og Volkmannske kanaler Lameller mellem osteonerne Substantia spongiosa Trabekler - lameller liggende i pladeformede parallelle lag uden kar Ernæring ved diffusion fra overfladen Tyndere lameller Ved anlæggelsen af knogle er vævet umodent (woven/ non-lamellar bone). Under knogleremodelleringen erstattes den umodne knogle af modent (lamellært/lamellar) væv. Knogler dannes ved to forskellige mekanismer: Intramembranøs/desmal forbening Knoglevæv dannes i et vaskulariseret mesenchym efter samme mønster som brusk. Primitivt mesenchym differentierer til osteoprogenitorceller, kar og hæmopoetisk væv. Osteoprogenitorcellerne deler sig og nogle differentierer til osteoblaster. Osteoblasterne secernerer osteoid omkring sig, men holder kontakt til andre celler via cytoplasmatiske forgreninger. Der opstår herved øer af osteoid. Disse tiltager i volumen og kommer efterhånden til at omgrænse kar og hæmopoetisk væv. Til sidst opstår egentlige knogleplader. Områderne omkring karrene ligner primitive haverske systemer. Endochondral forbening Knoglevæv udvikles i et avaskulært præformeret bruskskelet (hyalin brusk). Omkring den hyaline brusk, svarende til diafysen af den kommende knogle, sker en vaskularisering af perichondriet der medfører en udvikling af en periostal knoglemanchet i stedet for perichondriet. Perichondriet benævnes nuperiost. Samtidig ses hypertrofi af bruskcellerne centralt i diafysen og en calcifikation. Dette er formentlig udløst af den nedsatte diffusionskapacitet efter knoglemanchetten er dannet. Den periostale tap dannes udfra det osteogene lag. Den vokser ind i diafysen og danner det primære ossifikationscenter. Tappen består af kapillærer, osteogene-, myeloide- og perivaskulære celler.

68 I det hypertrofierede forkalkede bruskområde differentiers osteoprogenitorcellerne til osteoblaster der nedlægger osteoid på det forkalkede brusk; der opstår herved osteoidbeklædte rør. Disse rør invaderes af kar og osteoidet mineraliseres og resorberes af osteoklaster. Efterhånden virker diafysen eroderet centralt, og der opstår en zone for enden af denne kaldet epifyseskiven hvor der foregår en proliferation af bruskceller og en invasion af osteoprogenitorceller. Den videre vækst foregår i dette område. Senere udvikles et sekundært ossifikationscenter i epifyserne efter samme mønster. Væksten i rørknoglernes bredde foregår ved en proces i det dybe perichondrium der ligner den beskrevne intramembranøse ossifikation. Epifyseskiven: Epifyseskivens bredde er nogenlunde konstant gennem vækstperioden. Det skyldes at brusks proliferationshastighed brusk er identisk med hastigheden af knogleresorptionen i den diafyseale ende. Ved puberteten forsvinder brusken og muligheden for længdevækst ophører. Epifyseskiven kan inddeles i zoner ud fra de processer der foregår: Reservebruskzonen Vedligeholder poolet af mitotiske celler og ligner almindelig hyalin brusk. Proliferationszonen Deling af celler. Karakteriseret af mitosefigurer. Det er her den egentlige længdetilvækst foregår. Modningszonen Differentiering og udvikling af chondrocytterne. Hypertrofi- og forkalkningszonen Hypertrofi af chondrocytterne, aftagende bruskmatrix som efterhånden forkalker og bliver mere basofilt. Knogledeponeringszonen Osteoblaster siddende på den forkalkede brusk. Begyndende nedlægning af osteoid. Længere nede i zonen ses fuldt mineraliseret knogle. Karakteriseret ved eosinofilt ECM, evt. med let basofili i centrum.

69 16. Blodets celler Blodets celler kan inddeles i 3 grupper: Erythrocytter der er uden kerne og transporterer hæmoglobin Trombocytter der er cellefragmenter der medvirker ved hæmostasen Leukocytter der migrerer ud af blodbanen og deltager i immunresponset Leukocytter: Inddeles i granulocytter, monocytter og lymfocytter. Granulocytter: Runde µm i diameter med lobuleret kerne. Lobulering mest udtalt i modne neutrofile granulocytter. Findes i blod, knoglemarv og VÆV. Udvikling: Man skelner mellem stadierne ved at iagttage KERNEN. Myeloblast - promyelocyt - myelocyt - metamyelocyt - stavcelle granulocyt Fra metamyelocy stadiet kan granulocytterne skelnes fra hinanden: neutrofil metamyelocyt stavkernet granulocyt neutrofil granulocyt. eosinofil metamyelocyt eosinofil granulocyt. basofil metamyelocyt basofil granulocyt. Neutrofil granulocyt: Udgør 60-70% af leukocytterne, hvilket svarer til at der findes 3-6 mia./l blod. LM: Kernen er lobuleret, og de enkelte lobi (2-5 stk.) er kun forbundet med meget tynde strenge. Kromatinet er meget kondenseret, og nucleoli kan ikke ses fordi kernen er kraftigt basofil. Barrlegemet kan ses som en lille Adrumstick@. Cytoplasma udgør mere af cellen end kernen; det indeholder mange granula der enten er svagt lilla (specifikke granula) eller svagt røde ( primære/azurofile granula). EM: Da det er snitpræparater man studerer vil der være færre kernelobi. Den centrale del af kernen består af extenderet kromatin resten af kondenseret. Der ses et lille golgi og få mitochondrier samt glykogen, foruden granula, som

70 udgørden overvejende del af cytoplasmaet. Der findes ca granula fordelt på to typer: Azurofile: Specifikke: Størrelse: Størst 0,7 µm Mindre 0,4 µm Antal: Udgør ca. 1/3 Udgør ca. 2/3 Form: Runde til ovale Runde Udseende: Elektrontætte Mindre elektrontætte Dannelse: Dannes først Dannes kun i udviklingen Indhold: Funktion Sure hydrolaser Myeloperoxidase Lysosom Basisk fosfatase Kollagenase Lysozym Baktericid substans Funktion: Cellen trænger ved diapedese ind i vævene og nedbryder og fagocyterer fremmedstoffer i en inflammatorisk reaktion. Levetid: Fra timer til få dage. Eosinofil granulocyt: Udgør 2-4% af leukocytterne, hvilket svarer til at der findes mia./l blod. LM: Kernen er opdelt i 2 lobi forbundet af en streng. Den har brilleudseende. Kromatinet er mindre kondenseret end i den neutrofile granulocyt og kernen er derfor heller ikke så basofil. Cytotplasmaet har pseudopodier og indeholder store røde eller orange farvede granula, ved normal blodfarvning. Granula ses normalt ikke henover kernen. EM: Kernens centrale del har ekstenderet kromatin, det kondenserede ligger perifert. Det eneste rimeligt repræsenterede organel, ud over granula, er golgi. Granula er elektrontætte fra 0,5-1 µm i diameter. I modne eosinofile granulocytter ses i mange granula et krystal. Granula er lysosomer. Funktion: Findes i tyktarm, lunger, dermis og genitalia. Øget antal ved allergi og parasitære

71 sygdomme. Fagocyterer antistof-antigen komplekser. Granula indeholder dels lysosomale enzymer samt myeloperoxidase og dels proteiner der hæmmer mastcelledegranulering og neutraliserer histamin. Levetid: Få dage Basofil granulocyt: Udgør ca. 0,5% af leukocyterne. LM: Kernen er uregelmæssig og segmenteret og udgør halvdelen af cellen. Kernen er lysere end de eosinofile, da den indeholder mindre kordenseret kromatin. Det kan være svært at se kernen da cytoplasma indeholder mange basofile, metakromatiske granula, som normalt ligger henover og dækker kernen. EM: Samme som LM, granula dækker ikke kernen da det er tynde snit der bruges. Granula er membranomgivet. Funktion: Granula indeholder heparin, histamin, peroxidase og lysosomale enzymer og har samme indhold som mastcellegranula. Det er uvist om cellerne har en selvstændig funktion eller er forstadie til mastceller. Levetid: Få dage. Lymfocytter: Rund, kompakt 7-11 µm i diameter. Findes i blod, knoglemarv, lymfoide organer og væv. Udgør 20-30% af leukocytterne, svarende til at der findes mia./l blod. Der findes 3 hovedgrupper af lymfocytter: T-lymfocytter B-lymfocytter NK-celler LM: Kernen er rund, og fuld af kondenseret kromatin, så den er stærkt basofil. Kernen kan have et lille hak. Cytoplasma er svagt basofilt og næsten ikke synligt, da det kun udgør en brøkdel af cellen. Omkring 10% af lymfocytterne kan indeholde azurofile granula. Der findes 2 størrelser.

72 EM: Nucleoli kan af og til ses i den meget kondenserende kerne. Cytoplasma indeholder få mitochondrier, lidt ER, et middel golgi, mange frie ribosoner samt centrioler. Funktion: Lymfocytter er meget mobile, de er immunologiske aktive celler i væv, lymfeknude og milt. Se nedenfor. Udvikling: De udvikles i knoglemarv. T-lymfocytter færdig udvikles i thymus. Levetid: Få dage til mange år. T-Lymfocytter: T-lymfocyt udvikles i thymus ud fra T-lymfocyt stamceller. Findes i T-celle zonerne (randzonerne) i milt, lymfeknude og diffuse lymfenoduli. Funktion: T-lymfocyt er i thymus udviklet til at reagere på et bestemt antigen præsenteret af en celle der på overfladen udtrykker enten MHC-I (alle celler) eller MHC-II (professionelle antigen præsenterende celler). Ved kontakt vil et cellemedieret respons forekomme. Lymfocytterne vil aktiveres og påbegynde proliferation. Tc (cytotoxiske) lymfocytter der udtrykker CD8 (en MHC-I receptor), vil angribe og lysere de af kroppens egne celler der indeholder vævsfremmede antigener på overfladen. Th (hjælper) lymfocytter der udtrykker CD4 (en MHC-II receptor), vil secernere cytokiner (immunhormoner) der kan aktivere både B- og Tc- lymfocytter. Alle de celler der dannes ved en aktivering er klonale celler og reagerer kun på det ene antigen. Nogle af disse celler vil - når angrebet er overstået - inaktiveres og blive til memory-celler. Dannelse: T-lymfocytten dannes ud fra mutantlymfoblaster i thymus. Der vil også dannes lymfocytter der er programmeret til at reagere på organismens egne molekyler. Disse lymfocytter vil dog blive destrueret ved apoptose inden de modnes. Det er kun i det prænatale liv at vævsproteinerne kan trænge ind i thymus gennem blodthymusbarrieren. Derfor vil vævsproteiner dannet efter fødslen, eller i væv der ikke har været i kontakt med vævsvæsken være antigene.

73 Levetid: Memory-celler kan leve i mange år, op til hele ens livstid. Dræberceller lever kun kort tid. B - lymfocytter: Udvikles i knoglemarven ud fra B-lymfocyt stamceller Funktion: Når et antigen bindes til antistof udtrykt på cellens overflade vil der dannes et antigen-antistof kompleks, der ved direkte eller indirekte påvirkning aktiverer B- lymfocytterne. B-lymfocytterne udtrykker også MHC-II på overfladen og virker derfor som professionelle antigenpræsenterende celler og kan aktivere Thlymfocytterne. Monocytter: µm i diameter cirkulerer i blodbanen. Differentierer til makrofag ved aktivering. Udgør 3-8% af leukocytterne. I tørrede blodfilm kan de måle op mod 20 µm. LM: Kernen er ovoid til bønneformet. Kromatinet findes i granula eller flager, og i forhold til lymfocytten er der mindre kondenseret kromatin, hvorfor kernen er mindre basofil. Der er ofte 2 nucleoli i kernen, disse kan normalt kun ses i fasemikroskop. Cytoplasma udgør den største del af cellen. Det er i blodfilm blå-gråt med azurofile granula = lysosomer. EM: Flosset udseende i kanterne, meget perifert kromatin, næsten intet ER, men mange lysosomer og mitochondrier, et golgi i hulheden af kernen. Funktion: Monocytten differentierer til makrofag ved stimulation. Udvikling: GM-blast monoblast monocyt Udviklingen sker i knoglemarven. Levetid: I blodstrømmen: 3 dage Erythrocytter: En bikonkav kerneløs celle, 7 µm i diameter og 1,5 µm tyk.

74 Findes i blod, knoglemarv og milt. Der findes gange flere erythrocytter end leukocytter i blodet. Det svarer til 4,0-5,5 mia. pr µl blod. Retikulocytter udgør ca.1%. LM: Cellen er kerneløs, og fremtræder som en homogen masse, der ved farvning med HE eller Giemsa fremtræder som orange til rød. Denne farve skyldes at cellen indeholder hæmoglobin der er et pigment. Hæmoglobinet udgør 33% af cellen, og vand udgør 60%. Cellen fremtræder som rund. I blodudstryg samt i kapillærer med langsom blodgennemstrømning kan man se rouleaux dannelse, dvs. at cellerne lægger sig hen over hinanden som væltede pengeruller. Disse dannelser er ikke permanente. Erythrocytter med lavt hæmoglobinindhold har lyst cytoplasma og betegnes hypokrome. EM: En elektrontæt rund skive, som indeholder nogle perifere mikrotubuli, og ellers ingen organeller Funktion: At binde 0 2 i lungerne og bringe det til vævene, hvor C0 2 bindes og 0 2 afgives. C0 2 bringes tilbage til lungerne hvor den afgives. 0 2 optagelsen sker ved at 0 2 bindes med hæmoglobin til oxy-hæmoglobin. C 0 2 transporten foregår ved hjælp af enzymet carbonanhydrase som findes i erythrocytten. Hæmoglobin er et ret lille protein, så det ville kunne trænge ud i vævene hvis ikke det var omgivet af en membran. Ved hæmolyse (når erythrocytmembranen sprænges) vil man kunne finde rød farve i vævsvæske og urin. Hæmolyse kan induceres ved at placere cellen i en hypoton saltvandsopløsning eller ved at bringe den i kontakt med et lipidopløsende middel (slangegift) eller et antistof lavet på grundlag af indgift af cellen i en anden organisme. Den bikonkave form af cellen har 3 formål: 1. Der er meget kort diffusionsvej 2. Overfladearealet i relation til en rund celle er øget 20-30% 3. Meget stor rigiditet Hæmoglobinet binder CO bedre end 0 2 og individer udsat for C0 vil i løbet af kort tid være ude af stand til at optage 0 2.Antallet af celler forøges af mandligt kønshormon. Udvikling: proerythroblast basofil erythroblast polykromatophil erythroblast ortokromatisk erytroblast/normoblast retikulocyt erythrocyt

75 Levetid: 120 dage hvorefter de fjernes fra blodbanen af makrofager (primært i milt, lever og knoglemarv). Anæmi: En tilstand hvor hæmoglobinindholdet i blodet er faldet, således at der ikke bindes så meget ilt. Det normale hæmoglobinindhold er ca. 7 mmol/l Tilstanden kan forårsages ved at antallet af erythrocytter falder eller ved at mængden af hæmoglobin i cellerne reduceres. Årsagen til faldende erythrocytantal kan enten være at produktionen falder eller at erythrocytterne tabes (blødning) eller destrueres (hæmolyse). Hvis produktionen falder vil en retikulocyttælling vise lave tal. Hvis destruktionen øges vil retikulocyttællingen vise meget høje tal. Mikrocytær anæmi: Erythrocytterne er mindre end 6 µm. Ses ved jernmangel eller hæmolyse. Makrocytær anæmi: Erythrocytterne er mellem 9 og 12 µm. Ses ved folinsyre eller B 12 mangel. Retikulocyt: Erythrocyt med basofilt retikel forårsaget af frie ribosomer. Udtryk for en umoden erythrocyt. Forekomst ca. 1-2% af erythrocytterne. Antallet øges ved blødning, injektion af erythropoietin og ved hæmolyse. Retikulocytter kan kun ses efter supravital farvning med brilliant cresyl blåt. Retiklet skyldes at cellen endnu ikke har produceret alt sin hæmoglobin som den skal have, før den er blevet afgivet til blodet. Retikulocytten er således hæmoglobinproducerende. Trombocytter: Et bikonvekst cytoplasmafragment, 2-5 µm i diameter, som findes i blod, knoglemarv og koagulationsteder (sår). Der findes ca mia./l blod. LM: Der er ingen kerne, Cytoplasma består af 2 dele, 1. Et hyalomer der er en klar grundsubstans der farves blegblåt med Giemsa. 2. Et granulomer som er placeret centralt og er blå rødt til rødt i farvning. Blodpladerne vil oftest ligge i klumper, som kan forveksles med basofile granulocytter. Denne sammenklumpning skyldes agglutination. EM: Blodpladerne er irregulære fra ovoide til runde, med en plasmamembran. Hyalomeret er et fint granulært materiale med perifert anbragte mikrotubuli, myosin og actin filamenter. Granulomeret består af: alfa-granula der er runde til ovale og 0,2-0,3 µm i diameter. Indeholder PDGF og Von Willebrandt faktor. De stammer fra

76 Funktion Hæmostase. megakaryocyttens cytoplasma. delta-granula der er elektrontætte. Indeholder serotonin og ADP. Serotoninen er endocyteret. lysosomer peroxisomer. Pladethrombe: Agglutination = sammenklumpning ved kar hvor endothelcellerne er beskadigede. Trombocytterne adhærerer til von Willebrandt faktor i endothelcellerne. Trombocytterne degranulerer og de frigivne stoffer fremkalder en øget adhæsion af trombocytter i området. Koagulation: Fosfolipider fra trombocytterne sammen med Ca 2+ aktiverer koagulationskaskaden der resulterer i at fibrintråde dannes og erythrocytter fanges i fibrinnetværket. Dette sker over en række trin der ender med at prothrombin omdannes til thrombin. Thrombin er et enzym der katalyserer omdannelsen af fibrinogen til fibrin. Udvikling: Blodplader er afsnørede cytoplasmafragmenter fra megakaryocytter. Levetid: Nogle døgn. Transfunderede ca. 24 timer

77 17. Myeloidt væv I det postnatale liv er myelopoiesen begrænset til knoglemarven. Knoglemarv kan være enten rød, på grund af det store indhold af umodne og modne blodceller ( især røde) eller gult på grund af stort indhold af fedtvæv. Den gule marv stammer fra rød knoglemarv som med alderen bliver inaktiv. Ved stort behov for blodceller kan den gule marv reaktiveres til rød. Vævet er opdelt i stroma og parenchym. Stroma: Stroma udvikles ud fra osteogene, perivaskulære og endotheliale celler. Det sker ved at periostealtappen vokser ind i knoglen med større blodkar som støttes af fibroblaster/kollagen fibre således at der inde i knoglen dannes en støtte for marven. Blodkarrene forbindes via sinusoiderne, som cellerne fra parenchymet kan træde ind i når de er modne. Sinusoidernes evne til at mindskes og udvides menes at fungere som en slags pude for marven, således at sinusoiderne fylder lidt når der er stort behov for celler og marven er aktiv og fylder meget - omvendt når der er mindre behov for celler. Fedtceller kan på længere sigt også virke som en pude. Stroma indeholder foruden osteogene celler fibroblaster, fedtceller og reticulære celler. Disse danner et netværk der støtter marvens celler og hæfter karrene til knoglerne. Cellerne i parenchymet: Er alle celler i udvikling fra stamcellen. Erythrocyt udviklingen: Proerythroblast: µm i diameter. LM: Kernen har fint granulært kromatin, og den indeholder 2 nucleoli. Cytoplasma er svagt basofilt. EM: Mangler ER og golgi, med alderen kommer tiltagende antal ribosomer. Mikrotubuli er arrangeret parallelt med celleoverfladen. Cellen kan proliferere og dattercellen hedder: Basofil erythroblast: LM: Mindre end proerythroblasten, kernen er også mindre og kromatinet er mere kondenseret. Cytoplasma er MERE basofilt. EM: Mange polyribosomer.

78 Cellen differentieres til: Polykromatofil erythroblast: LM: Kernen er endnu mindre og kromatinet mere kondenseret, der er ingen nucleoli. Cytoplasma er grumset gråt da hæmoglobin er ved at blive syntetiseret. Det er acidofilt hvor ribosomerne er basofile Det fremkalder en blandingsfarve. Cellen udvikles til en normoblast. Ortochromatisk erytroblast eller normoblast: LM: Kernen er lille og pyknotisk, cytoplasma er stærkt acidofilt. Kernen er basofil. Ligner en erythrocyt med en sort prik i. Hvis kernen ikke udstødes helt kan fragmenter blive tilbage disse kaldes Howell-jolly legemer. Erythrocytterne træder ind i blodbanen via sinusoiderne, hvorved de får mast deres kerne ud. Udvikling af granulocytter: Myeloblast Promyelocyt: LM: Rund til oval kerne med tæt kromatin, cellen er stor med basofilt cytoplasma med enkelte acidofile områder. Der er nonspecifikke azurofile granula. Myelocyt: Cellen kaldes først en myelocyt, når den indeholder mere end et dusin granula. Kernen bliver mørkere og fladere, basofilien i cytoplasma aftager. Metamyelocyt: Cellen uddifferentieres nu til neutrofil, basofil og eosinofil, og udviklingen af specifikke granula øges. Granulocyt: Kernen bliver lobuleret Megakaryocytten: En oval til rund polyploid celle µm i diameter. Den findes kun i knoglemarv. LM: Det er den største celle i marven. Den har et stort cytoplasma samt en stor kerne i mange segmenter forbundet med tynde udløbere. Kernen er stærkt basofil.

79 Megakaryocytter kan have pseudopodier stikkende ud gennem sinusoidevæggen. EM: Lobuleret kerne. Cytoplasma er meget typisk fyldt med glatte vesikler som fusionerer med hinanden for til sidst at opdele hele cytoplasma i fragmenter. Funktion: Megakaryocyttens cytoplasmafragmenter er blodplader, hvis dannelse er megakaryocyttens funktion. Udvikling: Dannes ud fra myeloblasten uden deling af cytoplasma. Levetid: Modningstid (fra tilsynekomst til afgivelse af blodpladerne) ca. 10 døgn. Går til grunde når cytoplasmaet er afsnøret.