Opgeloste open vragen Celfysiologie (gebaseerd op oude examens)
15 views 1 purchase
Course
Celfysiologie (BKULE0I48A)
Institution
Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven)
Book
Boron & Boulpaep Concise Medical Physiology
In dit document heb ik een 20-tal open vragen van oude examenvragen uitvoerig uitgewerkt. De vragen zijn georganiseerd per hoofdstuk om deze tussen de hoofdstukken door reeds te kunnen leren. Elke vraag wordt met 2 bladzijden opgelost, net zoals het op het examen verwacht wordt.
dit is geen echt ...
Bespreek de STIM/ORAI receptoren en hoe die een Ca2+ signaal geven in T-cellen, welke receptoren,
signaaltransductiecascades spelen hierbij een rol? Wat is de invloed van de membraanpotentiaal op dit
proces?
Antwoord:
De STIM/ORAI membraanproteïnes zijn belangrijk in het activatieproces van de T-cel, vooraleer in te gaan op de
de werking van deze componenten zal ik eerst bespreken welke signaaltransductiecascades belangrijk zijn voor
de activatie van de T-cel.
De T-cel is een immuuncel die de algemene imuunreactie zal reguleren. Om deze functie te vervullen zal de T-cel
op twee verschillende manieren geactiveerd kunnen worden.
1) Binding van een antilichaam op de T-cel receptor. De activatie van deze receptor zal ervoor zorgen dat
de receptor verschillende tyrosine kinasen zal aanwerven zie PLC-gamma kunnen activeren
2) Binding van chemokines of interleukines aan de GPCR waardoor het Gq-proteïne geactiveerd wordt, wat
zal leiden tot de activatie van PLC-gamma
Wanneer PLC-gamma door één van deze twee mechanismen op deze manier geactiveerd werd zal dit ervoor
zorgen dat PIP2 geplitst wordt in IP3 en DAG. IP3 zal vervolgens binden op de IP3-receptor van het
endoplasmatisch reticulum. De activatie van de IP3 receptor zorgt voor een Ca-vrijzetting via de activatie van een
Ryanodinereceptor (RyR3).
In het membraan van het ER bevindt zich een STIM-proteïne, dit complex fungeert als een Ca-sensor. Wanneer de
Ca-concentratie in het ER onder een bepaalde waarde zakt, zal deze STIM-sensor een ORAI kanaal gaan activeren
dat zich in het plasmamembraan bevindt. Tussen beide receptoren ontstaat er dus een proteïne-proteïne interactie.
Het ORAI kanaal is een CRAC (calcium release activated channel), dat een Ca-influx zal mogelijk maken wanneer
de Ca-vrijzetting drijgt te stoppen. Belangrijk hier is dus dat de ORAI niet geactiveerd wordt door het Ca van de
vrijzetting, maar door de Proteïne-proteïne interactie met de STIM-sensor.
De stijging van intracellulair Ca zorgt voor de activatie van Calcineurine, dit is een kinase dat verschillende
transcriptiefactoren kan activeren om zo de genexpressie te beïnvloeden.
De membraanpotentiaal zal een belangrijke rol spelen in deze signaaltransductiecascade aangezien de Ca-influx
hierdoor zal worden beïnvloed. Wanneer de cel depolariseerd zal de Ca-influx immers afnemen aangezien de
drijvende kracht voor de Ca-import afneemt. Men kan inspelen op deze signaaltransductiecascade door K-kanalen
te gaan beïnvloeden. Wanneer deze gestimuleerd worden zal de Ca-influx toenemen aangezien de depolarisatie
wordt tegengegaan. Omgekeerd zal de inhibitie van de K-kanalen ervoor zorgen dat de immuunreactie wordt
geinhibeert aangezien de Ca-instroom op een gegeven moment zal stoppen door de opstapeling van positieve
ladingen in de cel.
,EPITHEELCELLEN:
Deze signaaltransducties cade wordt beïnvloed door d
C
-
kracht moet vor de
1. Enac-kanaal: bespreek de structuur, functie en regulatie. aangezien kanaal in het nierepitheel. zijn
dry
er een ·n de
Bespreek de rol van dit
Ken je een ziekte die hiermee geassocieerd is? membraanpotentiaal niet negatie is zal de al
bijger
Antwoord:
Structuur: Het EnaC-kanaal is een membraaneiwit met een heterotrimeer structuur die bestaat uit 3
subeenheden (𝛼, 𝛽, 𝛾)
Functie: Na-specifiek ionenkanaal dat belangrijk is in de Na-reabsorptie in het lichaam.
Rol van het EnaC-kanaal in het nierepitheel:
Het EnaC-kanaal komt voor in de distale delen van het nierepitheel. Het soort epitheelcel waar dit EnaC kanaal
voorkomt wordt hieronder weergegeven.
mu3Nat
Hier wordt weergegeven hoe een basale Na/K-ATPase een
-
Ena(
Na-gradiënt creërt in de epitheelcel. Door deze gradiënt zal >
Nat 2k
+
een Na-instroom via het apicale EnaC kanaal mogelijk worden
gemaakt. Naast deze twee kanalen zijn er nog twee K- K+
> Kt
kanalen aanwezig die de gradiënt voor de Na/K-ATPase 2
behouden en daarbij ook de transepitheliale potentiaal
compenseren om ervoor te zorgen dat de drijvende kracht
voor het Na transport niet verdwijnt. De opname van Na in de
distale nierepithelen zal dus ten koste gaan van een beetje K-
secretie.
Opmerking! op de tekening wordt dit niet weergegeven, maar paracellulair (tussen epitheelcellen) wordt Cl
opgenomen om de transcellulaire potentiaal te compenseren. Verder wordt er niets doorgelaten door het
epitheel aangezien er zeer dichte tight-junctions aanwezig zijn. Dit tight epitheel is vereist aangezien er op
deze plaats reeds zeer veel Na werd opgenomen, waardoor de basale Na-concentratie veel groter is dan in
het lumen van de niertubulus (apicaal). Om de backflow van Na te voorkomen moeten er dus zeer strakke tight
junctions aanwezig zijn.
Regulatie: Het EnaC kanaal kan geinhibeerd worden door Diuretica, dit zijn middelen die de vochtopname
verminderen om zo het urinevolume te doen toenemen. Een voorbeeld van dergelijk diuretica is amiloride, dit
zal de Na-reabsorptie via het EnaC kanaal inhiberen om de waterreabsorptie te dimmen.
Het EnaC kanaal wordt gestimuleerd door aldosterone. Aldosterone zal door het lichaam worden vrijgezet
wanneer de bloeddruk daalt om zo het aantal EnaC kanalen in de epitheelcellen van de distale niertubulus te
doen toenemen. (aldosterone wordt gereguleerd via de renine-angiotensine-aldosterone as)
Ziekten geassocieerd met het EnaC kanaal:
Problemen met het EnaC kanaal zullen logischerwijs zorgen tot problemen met de Na-reabsorptie in de nier.
Er zijn twee ziekten die in de les werden besproken:
1) Liddle’s disease (pseudohyperaldosteronisme)
Liddle’s disease is een genetische aandoening waarbij er gain-of-functie mutaties optreden ter hoogte
van de Beta en gamma subeenheden van het EnaC kanaal. Hierdoor zal het EnaC kanaal veel
actiever zijn dan normaal, waardoor er veel meer Na wordt opgenomen. Hierdoor zal de
waterreabsorptie toenemen waardoor het effectief circulerend volume toeneemt en de bloeddruk
bijgevolg ook.
2) Pseudohypoaldosteronisme
Deze aandoening gaat gepaard met een loss-of-function mutatie in het kanaal. Hierdoor zal het EnaC
kanaal minder actief zijn en zien we een daling van de bloeddruk door een kleinere Na-opname.
, 2. Vergelijk de verschillende Na-reabsorptie mechanismen in de verschillende compartimenten van de
niertubulus Deze signaaltransducties cade wordt beïnvloed
De nier staat in voor het filteren van het bloed, hierbij wordt vooral gefocust op Na-reabsorptie -
aangezien
er een dryvende kracht moet zijn v
Na een zeer belangrijke regulatorische functie heeft bij de waterhuishouding aangezien
in het lichaam. De Na-reabsorptie
niet is zal de
gebeurt echter verschillend in de verschillende compartimenten van membraanpotentiaal
de niertubulus. Hieronder zal negatie
ik de
verschillende epitheelweefsels in de verschillende compartimenten van de niertubulus bespreken:
Proximale convolute tubulus (PCT, proximale deel van de niertubulus):
De proximale niertubulus staat in voor het bulk Na-transport.
ð Hier is een basale Na/K-ATPase aanwezig om een Na-gradiënt te creëren.
ð Basaal is er ook een K-kanaal aanwezig om de
membraanpotentiaal te stabiliseren om de werking van de Na/K- Nat
ATPase. Daarnaast zal dit K-kanaal de K-gradiënt voor de Na/K- S
ATPase behouden 3Nat
Nat
+ 1
-
ð De Na gradiënt kan door de apicale SGLT (sodium glucose -
glucose 2k
transporter) worden gebruikt om Na en glucose naar binnen te
H -
transporteren. NataHt = > k
+
ð De glucose die hierbij wordt opgenomen zal via een basale glucose
transporter naar de interstitiële vloeistof te transporteren. - HeO +PH H CO3--
Nat
ð In dit epitheel wordt ook veel water opgenomen via aquaporines.
Dit water zal in combinatie met CO2 worden gebruikt om ........... >
- H2O
bicarbonaat te maken. Dit bicarbonaat is zeer belangrijk voor de
> Ce
neutralisatie van zuur dat in het lichaam wordt vrijgezet. In het
Nat
proces van bicarbonaatproductie komen protonen vrij. Deze zullen
H28
via de Na-protonpomp naar het lumen van de nier worden
gepompt om via de urine uitgescheden te worden. Hierbij wordt ook Na opgenomen.
ð De bicarbonaat zal via een Na-bicarbonaattransporter naar de interstitiële ruimte worden
getransporteerd.
signaaltransducties
DezeResultaat: cade
Er wordt Na naar wordt beïnvloed
de interstitiële door de
ruimte gepompt, membraan
hierdoor potentical
ontstaat een positieve lading in de
interstitiëleer
ruimte
een waardoor er Cl wordt aangetrokken via de paracellulaire weg omdede transepitheliale
Ca-influx
-
kracht de
aangezien dryvende moet
zijn vor .
Wannur
potentiaal te compenseren.
niet
Water volgt door osmotische druk.
membraanpotentiaal is zal de al
Opmerking! doordat er zeer veelnegatie
Na aanwezig is in het lumen bijger
zal er ook paracellulair Na worden opgenomen,
het bulk transport kan echter ook gepaard gaan met een paracellulaire Na-backflow.
Tall ascending limb tail (TAL)
Ook in een verder gedeelte van de nier gebeurt een sterke opname van Na, maar hier zijn andere
mechanismen aanwezig.
Een Na/K-ATPase is basaal aanwezig om een Na-gradiënt
in te stellen.
Deze natrium gradiënt wordt gebruikt door de NKCC om
-3Na Cl en K in de cel te brengen doormiddel van het Na
- 3k
>
+
Nat transport met de gradiënt mee
6C 2k 2 Zowel apicaal als basaal zijn er K-kanalen aanwezig om
de gradiënt voor Na/K-ATPase te behouden. En om de
- K - K
>
negatieve membraanpotentiaal te behouden. De apicale
-S K-pomp zorgt voor een snellere compensatie van de
H - H
+ > Na Nat transepitheliale potentiaal
PH-
+ >
& >
HCOz
H28
Er wordt nog steeds bicarbonaat aangemaakt om de
- > H20
zuurtegraad te compenseren, daarom zal ook hier een
apicale Na-protonpomp aanwezig en een basale Na-
bicarbonaattransporter.
Deze epitheelcellen kunnen het syndroom van Barter teweegbrengen wanneer er een probleem omtreedt in
één of meerdere van de ionenkanalen. Het bartersyndroom gaat gepaard met een mindere Na-reabsorptie
waardoor de waterreabsorptie ook afneemt. Hierdoor daalt de bloeddruk, daalt de K secretie, stijgt het urine
volume en is er een verlies van Na. Voorbeelden van problemen die tot het syndroom van barter leiden zijn:
problemen met de NKCC, problemen met de Na/K-ATPase, problemen met de basale Cl-transporter
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 elisehendriks1. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $17.22. You're not tied to anything after your purchase.
