Weefselleer 1ste bach BMW
1. Inleiding........................................................................................................................................... 3
2. Histologische technieken ................................................................................................................ 3
Fixeren..................................................................................................................................... 3
Inbedden ................................................................................................................................. 3
Snijden..................................................................................................................................... 4
Kleuren/contrasteren.............................................................................................................. 4
3. Observatiemethoden ...................................................................................................................... 7
Lichtmicroscopie (LM) ............................................................................................................. 7
Fluorescentiemicroscopie (FM) .............................................................................................. 8
Elektronenmicroscopie (EM)................................................................................................... 8
Speciale observatiemethoden voor visualisatie van niet-gekleurde cellen............................ 8
Virtuele microscopie ............................................................................................................... 9
4. Epithelen ......................................................................................................................................... 9
Bedekkend epitheel ................................................................................................................ 9
Apicale oppervlaktespecialisaties ......................................................................................... 12
Laterale oppervlaktespecialisaties / intercellulaire verbindingen ........................................ 13
Basale oppervlaktespecialisaties .......................................................................................... 14
Klierepitheel .......................................................................................................................... 14
Myoepitheel .......................................................................................................................... 18
Neuro-epitheel ...................................................................................................................... 18
Transport in epitheelcellen ................................................................................................... 19
Vernieuwing van epithelen ................................................................................................... 20
5. Bind- en steunweefsels ................................................................................................................. 20
Eigenljik bindweefsel ............................................................................................................ 21
Cellen in het eigenlijke bindweefsel ............................................................................. 22
Extracellulaire matrix in het eigenlijke bindweefsel ..................................................... 27
Types van eigenlijk bindweefsel.................................................................................... 31
Bloed ..................................................................................................................................... 34
Bloedplasma .................................................................................................................. 34
Bloedcellen .................................................................................................................... 34
Bloedvorming / Hematopoiesis .................................................................................... 39
Kraakbeen ............................................................................................................................. 40
Bot ......................................................................................................................................... 43
Botcellen ....................................................................................................................... 44
Extracellulaire matrix .................................................................................................... 46
1
, Botsoorten .................................................................................................................... 46
Botvorming.................................................................................................................... 48
6. Spierweefsel .................................................................................................................................. 53
Skeletspierweefsel ................................................................................................................ 53
Hartspierweefsel ................................................................................................................... 59
Glad spierweefsel .................................................................................................................. 61
7. Zenuwweefsel ............................................................................................................................... 62
Neuronen .............................................................................................................................. 62
Synapsen ............................................................................................................................... 65
Neurogliacellen of steuncellen ............................................................................................. 67
Zenuwvezels .......................................................................................................................... 69
Verschillen tussen CZS en PZS ............................................................................................... 72
2
, 1. Inleiding
We onderscheiden 4 grote basisweefsels:
- Epitheliaal weefsel, epithelen = ter begrenzing van ruimtes (buitenste huidlaag, lichaamsholtes,
bloedvaten, klieren)
- Bindweefsel en steunweefsel (bloed, kraakbeen, bot)
- Spierweefsel
- Zenuwweefsel
Een weefsel bestaat altijd uit 2 componenten: een cellulaire component en een matrix component.
De cellulaire component zorgt voor de aanmaak van het matrix. In het ene weefsel is de ene
component belangrijker dan het andere. Een weefsel kan enkel in zijn geheel een zin/functie
uitoefenen. Organen bestaan uit een gestructureerde samenstelling van verschillende weefsels.
2. Histologische technieken
Histologische technieken hebben we nodig om weefsels te behandelen om deze uiteindelijk
observeerbaar te maken (met een microscoop).
Fixeren
Wanneer we weefsels willen bekijken, willen we dat deze er hetzelfde uitziet als in ons lichaam. Zodra
we deze wegnemen uit zijn in vivo toestand zal dit beginnen degraderen/rotten. De bacteriën en
enzymen die aanwezig zijn in het weefsel zullen zorgen voor afbraak. Daarom moeten we het weefsel
op een manier kunnen bewaren zodat de oorspronkelijke structuur behouden blijft. Dit kunnen we
realiseren door het denatureren van eiwitten (= stilleggen van afbraakreacties). Alsnog zal het weefsel
na fixatie niet volledig hetzelfde zijn als in vivo, deze veranderingen noemen we artefacten.
- Chemische fixatie: immersie/perfusie van het weefsel met een fixatief (vb. ethanol, azijnzuur,
formaldehyde...). Welk fixatief je gebruikt hangt af van wat je later wilt gaan doen met het
weefsel. Alcohol zal de eiwitten doen neerslaan, verwijdert de driedimensionale structuur en
maakt de celmembranen permeabel, zodat stoffen (inbedmiddel, kleurstoffen) gemakkelijk
kunnen binnendringen.
- Koude fixatie: invriezen van het weefsel.
Inbedden
Vooraleer we dunne sneetjes kunnen snijden van het onderzochte weefsel, moeten we nog een stap
ondernemen om het zachte weefsel te verharden. Dit kunnen we verkrijgen door het gebruiken van
een inbedmiddel (paraffine, hars, plastics). Dit is in vloeibare vorm wanneer we het weefsel hierin
onderdompelen en zal na een bepaalde tijd verharden. Hoe harder dit materiaal, hoe fijner de coupes
die we nadien kunnen snijden.
3
,Een belangrijke eigenschap van inbedmiddelen is dat deze hydrofoob zijn. Dwz dat ze niet mengen
met water. Nu weten we dat weefsel veel water bevat, dus voor we het inbedden kunnen beginnen
moeten we het weefsel ontwateren. Dit doen we door het weefsel in alcoholbaden te brengen (30°,
50°, 70°, 90°). Alcohol is niet volledig mengbaar met het inbedmiddel, daarom is clearing in tolueen
nog een nodige stap in het proces. Tolueen is wel mengbaar met alcohol en het inbedmiddel, zo kan
het inbedmiddel volledig indringen in het weefsel.
Snijden
Door de hardheid van het inbedmateriaal is het weefsel snijdbaar in dunne plakjes. Hoe dun deze
coupes kunnen zijn, hangt af van het inbedmiddel.
Paraffine: 5 µm, doorlaatbaar voor licht, lichtmicroscoop → microtoom met stalen mes.
Hars, plastic:
- 50 nm – 2 µm = halfdunne coupes, lichtmicroscoop → microtoom met glazen mes.
- 70 nm, doorlaatbaar voor elektronen, elektronenmicroscoop → microtoom met glas of
diamantmes.
Kleuren/contrasteren
Kleuren (lichtmicroscopie)
Bij het gebruiken van een lichtmicroscoop moeten we het weefselstukje kleuren, we geven het
weefsel contrast zodat we het kunnen waarnemen onder de microscoop. Vooraleer we deze kleur
kunnen toevoegen moeten de coupes gedeparaffineerd worden. Dit zijn de omgekeerde stappen van
het inbedden, vervolgens kunnen we beginnen met kleuren. De kleurstoffen die men hiervoor
gebruikt zijn waterige oplossingen, deze kunnen zure, basische of indifferente kleurstoffen zijn.
→ Zure en basische kleurstoffen:
- Kationistische/basische kleurstof = haematoxyline (blauwe kleurstof):
Zal zure moleculen aankleuren (kernen, bevat DNA = zuur). Deze zijn basofiel.
- Anionistische/zure kleurstof = eosine (rozerode kleurstof):
Zal basische moleculen aankleuren (cytoplasma, bevat eiwitten). Deze zijn eosinofiel.
Een kleurstof bevat 2 onderdelen; het chromofoor en het auxochroom.
Het chromofoor is de eigenlijke kleurdrager en het auxochroom is
hydrofiel, deze zal het kleurstof wateroplosbaar maken en het chromofoor
aan het te kleuren weefsel binden.
4
,In de afbeelding zien we een voorbeeld van een foute
kleuring. Dit kunnen we herkennen doordat alles
roze/blauw kleurt. Bij een te lage pH (links) nemen de
aanwezige waterstofmoleculen de vrije waterstofionen
over → basisch dus alles kleur roze. Bij een te hoge pH zijn
er te weinig waterstofmoleculen → zuur dus alles kleurt
blauw. De ideale situatie om bij te kleuren is rond het iso-
elektrisch punt, aangezien er dan ongeveer evenveel zure als basische groepen aanwezig zijn.
Koolhydraten of suikers zijn polysachariden en kunnen vaak verbonden zijn met andere soorten
moleculen. Ze zijn meestal niet goed te kleuren met haematoxyline (HE), tenzij er voorzorgen worden
toegepast bij het fixeren. Zie metachromasie.
Bij vetten of lipiden heb je meestal het probleem dat ze oplossen in alcohol. Deze
vetten zullen dus niet aankleuren omdat ze grotendeels weggewassen worden
tijdens het prepareren. We kunnen ze wel zichtbaarder maken met vetoplosbare
kleurstoffen (bv. Soudan Black).
Metachromasie kan optreden wanneer we kleuren met
bepaalde basische kleurstoffen. Een heel typische
kleurstof waarbij dit gebeurt is Toluïdine blauw.
Weefselstructuren kleuren hierbij niet in dezelfde kleur als
in de waterige oplossing (blauw), maar krijgen een
rode/paarse kleur. Dit ontstaat door vorming van dimeren
tussen nabijgelegen kleurstofmoleculen.
Foto 1: bindweefsel (blauw), kraakbeen
(paars). Foto 2: mastcellen (paars)
→ Andere kleurtechnieken:
Enzymhistochemie: kleurtechniek die men gebruikt om enzymatische activiteit aan te tonen, men
gaat dus kijken of een bepaalde vorm van enzymactiviteit aanwezig is (bv. dehydrogenasen,
fosfatasen, peroxidasen).
Autoradiografie: techniek om metabolische activiteit aan te tonen met radioactief gemerkte
precursoren (bv. kijken of er veel DNA synthese gebeurt).
Histochemische kleurtechnieken: identificatie en lokalisatie van specifieke chemische groepen in
cellen/weefsels.
- Periodic acid-Schiff (PAS) reactie: aantonen van
glycogeen, glycoproteïnen, mucines.
- Feulgen kleuring (Schiff-reagens): aantonen
DNA, kwantitatief hoeveelheid ervan bepalen.
Zie foto: slijmbekercellen (gevuld met mucus), op foto
1 zijn dit de bleke ronde structuren en op foto 2 de
donkere structuren.
Foto 1 is voor de PAS-reactie, foto 2 na de PAS-reactie.
5
, Immunohistochemische (IH) kleuring: aantonen van aanwezigheid van specifieke eiwitten
(=antigenen). Het is gebaseerd op antigen-antilichaam binding (het antilichaam dat men toevoegt
wordt voorzien van een merker). Het antilichaam zal specifiek binden op de antigenen en door
vervolgens antistoffen vrij te geven zullen ze deze antigenen uitschakelen. Dit zal natuurlijk enkel
gebeuren wanneer het juiste antigen aanwezig is. Het aanwezige merker op het antilichaam is
zichtbaar met de LM, FM of EN. Deze methode wordt vaak gebruikt in de pathologie om de
aanwezigheid van bepaalde tumorcellen aan te tonen (dan gaat men een bepaald tumoreiwit viseren).
Binnen deze methode heb je een directe en indirecte methode. Bij de indirectie methode zal de
signalisatie veel sterker zijn omdat er dan meerder merkertjes zullen samenkomen op de plaats, deze
methode wil je dus vooral gebruiken wanneer er amper antigenen aanwezig zijn, zodat ze meer
opvallen.
In Situ Hybridisatie (ISH): aantonen van specifieke DNA/RNA-sequenties. Kan bv. toegepast worden
bij het op zoek gaan naar bepaalde mutaties bij kankers. Enkel wanneer deze mutaties dus aanwezig
zijn zullen er een bindingen optreden.
Bij IH of ISH kleuringen maakt men vaak gebruik van fluorescentie-microscopie. Aan de antilichamen
worden merkers gekoppeld. Deze merkers zijn fluorochromen, die we gemakkelijk kunnen
waarnemen met deze vorm van microscoopie. Door gebruik te maken van filters
(excitatiefilter/sperfilter) zetten fluorochromen excitatielicht van een kortere golflengte om in
emissielicht van een langere golflengte. De fluorescente delen van het preparaat zijn op die manier
goed zichtbaar tegen een donkere achtergrond.
Contrasteren (elektronenmicroscopie)
Deze methode van microscopie houdt in dat er een elektronenbundel door het weefsel wordt
geschoten. Op basis van of deze elektronen door het preparaatje gaan, absorberen of terugkaatsen
zal je de componenten in het weefsel kunnen visualiseren. Kleuren/golflengtes zijn niet
waarneembaar met deze vorm van microscopie, daarom hanteert men hier de techniek
‘contrasteren’.
Het beeld dat wordt gevormd...
- wordt opgevangen op een fotografische plaat (negatief beeld) dat vervolgens wordt omgezet
in een positief beeld.
- wordt opgevangen op een fluorescentiescherm.
- wordt geregistreerd met een digitale camera.
Transmissie elektronenmicroscopie (TEM): de meest gebruikte vorm van elektronenmicroscopie. De
beeldvorming ontstaat door verschillen in elektronenstrooiing. Deze strooiing laat men toenemen
door het toevoegen van zware metalen aan het weefsel. Deze zware metalen zullen vast komen te
zitten op structuren en laten zo geen elektronen meer door. De andere gebieden laten de
elektronenbundels door, deze worden opgevangen op de fotografische plaat en creëren het beeld. De
elektronendense structuren zijn donker op EM foto’s, de elektronendoorlatende gebieden zijn bleek.
6
