mitose
Virchow was correct toen hij concludeerde dat cellen uit andere cellen ontstaan, d.w.z. dat nieuwe cellen ontstaan door de deling van één cel in twee door het proces van mitose. De behoefte aan nieuwe cellen blijft gedurende ons leven, maar het is het grootst in het vroege leven. Een bevrucht ei verdeelt zich in twee cellen, die leiden tot vier, en die geven aanleiding tot acht, en dan tot 16, en 32, en 64, enzovoort., Bij een volgroeide volwassene is de celproliferatie natuurlijk veel minder en onder normale omstandigheden vindt celdeling bij een volwassene alleen plaats wanneer signalen aangeven dat cellen moeten worden vervangen die verloren zijn gegaan, beschadigd of versleten.
bron: http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/4902908.stm
differentiatie
een ander groot verschil tussen cellen in een groeiend embryo en cellen in een volwassene is dat de meeste cellen van een volwassene worden onderscheiden – ze zijn gespecialiseerd in structuur en functie geworden., Spiercellen zijn langwerpig en bevatten en overvloed aan contractiele eiwitten, terwijl pancreascellen gespecialiseerd zijn voor de secretie van spijsverteringsenzymen of, in het geval van pancreas bèta-cellen, voor de synthese van insuline. De cellen in het vroege morula – stadium van een embryo (hieronder links afgebeeld) bestaan daarentegen uit cellen die totipotent zijn-zij hebben de capaciteit om zich te delen en aanleiding te geven tot een van de gespecialiseerde cellen in het lichaam., In de volwassene, echter, vindt de vervanging van schuur of versleten cellen plaats door verdeling van somatische stamcellen (ook wel volwassen stamcellen genoemd), die niet volledig zijn gedifferentieerd, maar kan leiden tot slechts een beperkte reeks cellen.
hematopoëtische stamcellen in het beenmerg kunnen zich bijvoorbeeld delen en aanleiding geven tot voorlopercellen die kunnen differentiëren tot cellulaire elementen van het bloed en het immuunsysteem, waaronder rode bloedcellen, lymfocyten, neutrofielen, eosinofielen, basofielen, monocyten en bloedplaatjes., Beenmerg stromale stamcellen (ook wel mesenchymale stamcellen, of skeletachtige stamcellen) kunnen bot, kraakbeen, en vetcellen produceren. Wanneer de stamcellen worden opgeroepen om een bepaald type van cel te produceren, ondergaan zij een asymmetrische celdeling waarin één van de dochtercellen een eindige capaciteit voor celdeling heeft en begint te onderscheiden, terwijl de andere dochtercel een stamcel met onbeperkte proliferative capaciteit blijft.,
bekijk onderstaande video voor een korte (2 min 18 sec) verklaring van hematopoëtische stamcellen en somatische stamcellen in de darm.
regulatie van differentiatie, celdeling en apoptose
Virchow was correct toen hij concludeerde dat cellen ontstaan uit andere cellen, d.w.z. dat nieuwe cellen ontstaan door de deling van één cel in twee door het proces van mitose., De behoefte aan nieuwe cellen blijft gedurende ons leven, maar het is het grootst in het vroege leven. Een bevrucht ei verdeelt zich in twee cellen, die leiden tot vier, en die geven aanleiding tot acht, en dan tot 16, en 32, en 64, enzovoort. Bij een volgroeide volwassene is de celproliferatie natuurlijk veel minder en onder normale omstandigheden vindt celdeling bij een volwassene alleen plaats wanneer signalen aangeven dat cellen moeten groeien of vervangen die verloren zijn gegaan, beschadigd of versleten. Bovendien zullen de meeste cellen in een volwassene worden gedifferentieerd om een bepaald doel te dienen., Deze processen – celdeling en differentiatie-worden strak geregeld door vele signalen en signaalwegen.
regulatie van celdifferentiatie
celdifferentiatie is onvolledig begrepen, maar het impliceert de activering of inactivering van bepaalde genen als reactie op de interacties van de cel met naburige cellen en met de extracellulaire matrix (ECM). Bijvoorbeeld, zullen de receptoren op de cel aan specifieke moleculaire elementen in ECM binden, en deze band activeert intracellular signaaltransductiewegen die bepaalde genen aan of uit zetten., Als resultaat van deze interactie, kunnen sommige genen in een bepaalde cel worden uitgedrukt, maar anderen niet. Bijvoorbeeld, in een spiercel, worden de genen geactiveerd die de contractiele proteã NEN actin en myosine coderen, maar het gen dat voor insuline synthese codeert wordt geïnactiveerd. Sommige cellen, b. v., skeletachtige spiercellen en zenuwcellen, worden terminaal gedifferentieerd, betekenend dat hun capaciteit om zich te verspreiden permanent verloren is, hoewel zij hun gespecialiseerde functies lange tijd blijven uitvoeren. Terminaal gedifferentieerde cellen zoals deze (d.w.z.,, volwassen spier-of zenuwcellen) vormen geen tumoren, hoewel minder gedifferentieerde myoblastische of neuronale stamcellen tumoren kunnen vormen. Cel-cel en cel-ECM interacties zijn niet alleen belangrijk voor de inductie van differentiatie, maar ook voor het behoud van differentiatie in sommige celtypes. Een van de kenmerken van tumorcellen is dat ze hun vermogen verliezen om de ECM of naburige cellen te voelen.
regulering van celdeling: celcyclus
het diagram rechts geeft een samenvatting van gebeurtenissen die leiden tot celdeling.,
veel cellen in een volwassene zijn niet actief in het proces van repliceren; dit wordt in het diagram afgebeeld als” cellen die de deling beëindigen, “ook bekend als de G0-fase of de” rustfase.”De term “rustfase” is een verkeerde benaming, echter, omdat de cel actief zijn normale gespecialiseerde functies uitvoert, en het rust alleen in de zin dat het niet actief deelt. Als de Voorwaarden extra cellen vereisen, zal de cel signalen ontvangen die celdeling bevorderen., Deze signalen zullen de cel duwen om de G1 fase (celuitbreiding) te voltooien en verder te gaan naar de S-fase, waarin DNA wordt gerepliceerd. In de G2 fase bereidt de cel zich voor op afdeling door in grootte te verhogen en intracellular organellen te herhalen. Het verdeelt zich dan door mitose (de M-fase). In zekere zin is het kritieke moment de overgang van G1 naar de S-fase. Deze transitie wordt zorgvuldig geregeld door meerdere factoren, waarvan sommige de transitie bevorderen. Genen bekend als proto-oncogenes kunnen worden ingeschakeld om eiwitten te produceren die de overgang naar de S-fase eiwit., Het tegengaan van deze druk om te reproduceren zijn genen bekend als anti-oncogenen (ook wel tumor suppressor genen) die de overgang naar de S-fase remmen. De video hieronder biedt een korte visuele samenvatting van deze gebeurtenissen, bekend als de celcyclus.
de twee video ‘ s hieronder geven een samenvatting van de signaalgebeurtenissen die de celcyclus regelen en gebeurtenissen die zich tijdens de celcyclus voordoen.,
For more detail see Michael Andreeff, MD, PhD, David W Goodrich, MD, and Arthur B Pardee, MD. Chapter 2 – “Cell Proliferation, Differentiation, and Apoptosis” in Cancer Medicine, 6th Edition”
Apoptosis
Apoptosis is also referred to as programmed cell death. It is an essential process for removing cells that are stressed, damaged, or worn out., Men schat dat meer dan 50 miljarden cellen apoptosis elke dag in volwassenen ondergaan. Apoptosis wordt ook zorgvuldig geregeld door complexe mechanismen. Mutaties die deze regulatorische routes beïnvloeden, kunnen bijdragen tot de carcinogenese door abnormale neoplastische cellen niet te elimineren of door cellen met andere premaligne mutaties niet te elimineren. Defecten in apoptose kan ook weerstand tegen chemotherapie, straling, en immuun-gemedieerde cel vernietiging.,
Proto-oncogenen, anti-oncogenen (tumorsuppressorgenen) en apoptose spelen een centrale rol bij het begrijpen van de pathogenese van kanker. Kortom, mutaties en overgeërfde afwijkingen kunnen ervoor zorgen dat deze regulerende controlemechanismen disfunctioneel worden., Zoals u zult zien, kunnen mutaties in elk van deze mechanismen ervoor zorgen dat een cel zich deelt of langer overleeft dan normaal, en als meerdere mutaties die deze regulerende mechanismen beïnvloeden zich ophopen in een enkele cel, zal de cel alle controle met betrekking tot celdeling verloren hebben. Deze enkele cel, die herhaaldelijk en zonder regelgeving verdeelt, zal tot een steeds uitbreidende kloon van cellen leiden die ook ongereguleerde celdeling zal ondergaan. Dit is de essentie van kanker.
normale celdeling
de buitenste huidlaag (epidermis) is ongeveer 12 cellen dik., Cellen in de basale laag (onderste rij) verdelen zich net snel genoeg om cellen aan te vullen die worden afgeworpen. Wanneer een basale cel deelt, produceert het twee cellen. Men blijft in de basale laag en behoudt het vermogen om te delen. De andere migreert uit de basale laag en verliest het vermogen om te delen. Het aantal delende cellen in de basale laag blijft daarom ongeveer hetzelfde.
abnormale celdeling
de overgang naar huidkanker begint wanneer het normale evenwicht tussen celdeling/celverlies wordt verstoord., De basale cellen delen sneller dan nodig is om de cellen aan te vullen die worden vergoten, en met elke verdeling zullen beide twee nieuw gevormde cellen vaak de capaciteit behouden om te delen, leidend tot een verhoogd aantal het verdelen cellen.
Dit creëert een groeiende massa weefsel genaamd een” tumor “of” neoplasma.”Naarmate meer en meer delende cellen zich ophopen, wordt de normale organisatie van het weefsel geleidelijk verstoord.
goedaardige tumoren (bijv., huidvlekken, lipomen): abnormale gezwellen die niet langer onder normale regelgeving, maar ze groeien langzaam, lijken op normale cellen, en nog steeds oppervlakteherkenningseiwitten die ze samen te binden en te voorkomen dat ze binnenvallen of metastaseren.
return to top | previous page / next page