Summary
Samenvatting Ontstaansmechanismen Van Ziekten deel I
- Course
- Institution
Uitgebreide samenvatting van het vak Ontstaansmechanismen Van Ziekten, deel I algemene pathofysiologie
[Show more]
Seller
Follow
cedricbauters
Reviews received
Content preview
Ontstaansmechanismen van ziektenDeel 1: Algemene pathofysiologie
Ziekte en veroudering
Ziekte = gelijk welke abnormale of pathologische activiteit in het organisme
2 mogelijkheden:
Genezing
Restitutio ad integrum (volledig herstel) of met sekwellen
Chroniciteit: stabiel of onstabiel
Overlijden
Ziekte en de evolutie van ziekte kan beschreven worden op vlak van schadelijke invloeden (= noxen)
die chemisch, fysisch, infectieus, auto-immuun of onbekend kunnen zijn of op vlak van terrein zoals
genetica, geslacht, omgevingsfactoren, roken, voeding etc. en worden allen bepaald door de leeftijd.
Therapie kan zowel op deze schadelijke invloeden als het terrein gericht zijn.
Verouderen is
een tijdsafhankelijke, algemene vermindering van de fysiologische functies verbonden met
een progressief toenemend risico op ziekte en overlijden
het falen van ons lichaam om de homeostase stabiel te houden onder omstandigheden die
de fysiologische stress niet overschrijden
accumulatie van persisterende veranderingen tussen conceptie en dood
Fundamentele observaties bij veroudering:
1. Een progressief (niet te stoppen), intrinsiek, nadelig en universeel proces
2. Een chronische, laaggradige inflammatie of steriele inflammatie die vaak aanleiding geeft tot
fibrose
3. Macromoleculaire dysfunctie en ook dysfunctie van celorganellen (bv. beschadiging van DNA,
telomeren dysfunctie, aberrante aggregatie van proteïnen, mitochondriale dysfunctie)
4. Veranderingen in stamcellen en progenitors die aanleiding geven tot een gedaalde capaciteit
om weefsel te herstellen of vervangen
5. Cellulaire senescentie
Senescentie = degeneratieve veranderingen die gepaard gaan met veroudering MAAR geen ziekte!
ð op cellulair niveau:
Stop van de celcyclus in diploïde cellen dus geen proliferatie meer
Verhoogde expressie en aanmaak van eiwitten (celcyclus inhibitoren)
Weerstand tegen geprogrammeerde celdood of apoptose
Gewijzigde metabole activiteit en morfologie
1
, ð Kan getriggerd worden door verschillende genetische veranderingen (geïnduceerd door
oxidatieve stress, DNA of schade aan de telomeren) op een autocriene (versterkt zichzelf) of
paracriene manier (naburige tumorcellen) m.b.v. SASP (Senescence-Associated Secretory
Phenotype) of SMS (Senescence-Messaging Secretome)
Veroudering bestuderen:
Mensen met een zeer hoge leeftijd
Diermodellen: worm, fruitvlieg, muis, aap
Genetische analyses en populatiestudies
Moleculaire pathways en stamcellen
Lichaamsfuncties zijn leeftijdsafhankelijk: cardiale output, conductiesnelheid van de zenuwen, basal
metabolic rate (energievermogen) en de maximum respiratoire capaciteit dalen allemaal in functie
van de leeftijd. De maximum respiratoire capaciteit verslechtert mogelijks het snelst door de
expositie van de longen aan de lucht en oxidatieve stress.
Endocrinologie van veroudering: de anterieure hypofyse
maakt minder STH aan lever maakt minder IGF-1 aan somatopauze: dikte van de huid,
spiermassa en botmassa nemen af, vetmassa neemt toe
maakt minder LH en FSH aan
ð bij de vrouw: ovaria maken minder oestrogeen aan menopauze: stijgend risico op
coronaire atherosclerose, osteoporose, ziekte van Alzheimer
2
, ð bij de man: testes maken minder testosteron aan andropauze: spierzwakte,
anemie, mood swings
maakt minder ACTH aan bijnieren maken minder DHEA(S) aan adrenopauze: stijgend
risico op spierzwakte, obesitas, hartziekten, type II diabetes mellitus, verlaagde
immuunrespons
Bij toenemende leeftijd komen bepaalde ziekten zoals artritis en kanker ook veel frequenter voor, al
is de levensverwachting in der loop der jaren wel sterk toegenomen. De ‘disability-free years
remaining’ (jaren vrij van ziekten en waarbij men nog steeds onafhankelijk is) nemen wel af in functie
van de leeftijd.
Fundamentele vragen over veroudering:
1. Is het een genetisch bepaald proces of geprogrammeerd?
2. Spelen milieu en gedrag een rol? Is het schade-geïnduceerd?
3. Speelt epigenetica een rol?
4. Wat is het mechanisme op niveau van cellen en metabolisme?
5. Kunnen we veroudering meten of individueel voorspellen?
Verouderen = verstoord evenwicht tussen afbraak en herstel
ð Waarom?
ð Hoe en welke mechanismen?
Theorieën gebaseerd op de (patho)fysiologische processen:
1. Veroudering is de resultante van verandering in de genen t.g.v. een vastgelegd intrinsiek
programma.
argumenten:
Leeftijd is afhankelijk van het aantal SIGLEC genen dat een soort heeft
Hayflick experimenten ingebouwde ‘klok’: somatische cellen hebben een beperkt
potentieel voor replicatie
Rol van de telomeren
Telomeren zijn ‘staarten’ van repetitieve nucleotidesequenties aan de menselijke
chromosomen die onderhouden worden door het enzym telomerase. De lengte is
belangrijk voor replicatie en veroudering.
Geïmmortaliseerde tumorcellen hebben telomeren van een constante lengte, de
lengte van de telomeren in de stamcellen is groter dan die van somatische cellen.
Er is een positieve correlatie tussen de lengte van de telomeren en leeftijd.
Telomeer hypothese: telomerase wordt onderdrukt tijdens de embryogenese
waardoor de telomeren verkorten tot de ‘Hayflick limiet’ en celdeling uiteindelijk
stopt.
TERT (telomerase reverse transcriptase) gentherapie zorgt voor een verhoogde
healthspan.
2. Veroudering is een gevolg van progressieve toevallige schade aan cellulaire en subcellulaire
structuren of aan genen of t.g.v. onvoldoende functionaliteit van stamcellen.
De hallmarks van veroudering:
Primaire hallmarks: oorzaken van schade
Genomische instabiliteit: endogene (ROS, replicatiefouten, spontane reacties) en
exogene (chemicaliën, UV/IR straling) kunnen een variëteit aan DNA schade (zowel
3
, nucleair als mitochondriaal) veroorzaken waarbij te veel of foutief herstelde DNA
schade het verouderingsproces stimuleren
Verkorting van de telomeren: idem
Epigenetische veranderingen zoals methylatie of acetylatie van DNA, histonen en
andere chromatine-geassocieerde proteïnen
Verlies van proteostase: endogene en exogene stress veroorzaken ontvouwing of
foutieve vouwing wat kan leiden tot accumulatie en aggregatie en dus
proteotoxische effecten
Ongevouwde proteïnen worden normaliter afgebroken d.m.v. autofagie,
proteasomale degradatie of opnieuw correct gevouwd m.b.v. heat shock proteins en
chaperones. De autofagische (en mitofagische) activiteit neemt vanaf een gegeven
moment af met de leeftijd terwijl de moleculaire schade toeneemt met de leeftijd
wat leidt tot veroudering.
Antagonistische hallmarks: responsen op schade
Gedereguleerde nutrient sensing: veroudering houdt verband met dieetrestrictie wat
op zijn beurt verband houdt met de somatrofe as (groeihormoon) en de IGF-1
pathway
Mitochondriale dysfunctie: de mitochondriale functie kan verstoord worden (bv.
door mutaties in het mtDNA) wat ROS genereert en ROS dragen in hogere
concentraties bij aan het verouderingsproces
Cellulaire senescentie: accumulatie van senescente cellen leidt tot schadelijke
effecten op de weefselhomeostase wat bijdraagt aan veroudering
Integratieve hallmarks: daders van het fenotype
Uitputting van de stamcellen: kan leiden tot anemie en myelodysplasie
(hematopoiëtische stamcellen), osteoporose en verminderde herstel van fracturen
(mesenchymale stamcellen), verminderde herstel van spiervezels (satellietcellen),
verminderde intestinale functie (intestinale epitheliale stamcellen)…
Verandering in intercellulaire communicatie: kan leiden tot neuro-endocriene
dysfunctie, ontsteking, immunosenescentie…
Veroudering t.g.v. een slechtere functionaliteit van stamcellen in verschillende weefsels
moleculaire pathways:
PI(3)K pathway
Wijzigt het aantal en de activiteit van stamcellen
Sterke link met veroudering en levensduur
Disruptie van FOXO eiwitten of TSC1 veroorzaakt depletie van stamcellen en een
sterke stijging van ROS geïnduceerde schade
DNA-repair pathway
p53 activatie is geassocieerd met verminderde proliferatie van stamcellen en
vervroegde veroudering in muizen
Pathways van ‘levensduurgenen’ (longevity genes):
Silencing van de insuline/IGF-1 pathway beïnvloedt de levensduur van wormen, fruitvliegen
en muizen
Sirtuïne genen reguleren het metabolisme in alle cellen een extra kopie kan de levensduur
verhogen in sommige species
4
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller cedricbauters. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $16.62. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
52510 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now