Beste Student,

Transcriptie

1

2 Beste Student, De documenten op VETserieus.nl zijn alleen bedoeld als ondersteuning bij het studeren. De samenvattingen worden nagekeken door studenten tijdens het volgen van de lessen en waar nodig aangepast. Dit project heeft als doel foutloze samenvattingen te bieden die met hun tijd meegaan, ondanks dit streven is er altijd een kans dat er fouten in de documenten staan. Mocht je tijdens het lezen van de samenvatting fouten vinden kun je dat doorgeven via de contactpagina op de site of direct een mail sturen naar De student is verantwoordelijk voor zijn of haar leermethode en voor het uiteindelijke resultaat. Allemaal veel succes met de voorbereidingen!! Hartelijke groet, VETserieus.nl

3 Samenvatting OW Thema 1: algemeen bouwplan HOORCOLLEGE 1 Bouwplan: de gemeenschappelijke kenmerken waaruit een zoogdier resp. vogel zijn opgebouwd. Bij de bevestiging van organen in een buikholte maken we onderscheid tussen twee soorten ophanging: intra peritoneaal: ophanging in de buikholte aan een band (darmen) retroperitoneaal: bevestiging direct aan de lichaamswand (nieren). Dit deel ligt achter het peritoneum en wordt niet meer bekleed door buikvlies. De borstholte is niet perse te bepalen aan de hand van de ribben, maar wel aan de hand van het diafragma. Deze kantelt naar voren en is rond de 6 e rib bevestigd. Hierdoor zit bijvoorbeeld de lever ook onder de ribben terwijl deze bij het abdomen hoort. In de bekkenholte aan de caudale zijde van het abdomen inden we een aantal excavatio s (uitscheidingspunten van het lichaam). op het meest caudale deel klapt het buikvlies naar achter en zijn de organen niet meer bedekt met buikvlies, dus ook retroperitoneaal. Belangrijke kenmerken van een kip: aangepaste anatomie om te vliegen geen onderverdeling in buik en borstholte. Ze hebben naast longen ook luchtzakken (gewicht wordt hier lichter van). HOORCOLLEGE 2 Prokaryoten hebben geen kern, eukaryoten wel. Een weefsel is een mengeling van verschillende cellen die met elkaar communiceren en aan elkaar of aan een matrix bij elkaar gehouden worden. Buiten de cellen noemen we deze matrix (vezelstructuur tussen cellen) een extracellulaire matrix. Het weefselvloeistof bevat voedsel, O2, afvalstoffen en eventuele communicatiefactoren. Wanneer je een weefsel bestudeert dan maak je het materiaal op de coupe dood, zodat het een solide structuur wordt. Na fixatie maak je hier plakjes van en moet je het weefsel kleuren om duidelijke structuren te kunnen onderscheiden. De kleuring hecht aan een bepaalde gekozen bestanddeel aan waardoor je een beeld krijgt van het type weefsel op een coupe. H&E kleuring geeft een kleuring van de kernen en eiwitten. Cel = cytoplasma, kern en plasma membraan

4 Cytoplasma = organellen en cytosol. Een erytrocyt is 6 micrometer en dat geldt als vuistregel bij het kijken onder de microscoop. PRACTICUM 1: In het embryo wordt de lichaamsholte door uitgroei van een septum (scheidingswand) en het instulpen van plooien vanuit de lichaamswand opgedeeld in vier lichaamsholtes: de linker en rechter borstholte, de pericardholte (rond het hart) en de buikholte (die caudaal één geheel vormt met de bekkenholte). Deze holtes zijn bekleed met vliezen die respectievelijk pleura (borstholtes), pericardium (rondom hart) en peritoneum (buik en bekkenholte) worden genoemd. Indien ze ver genoeg instulpen, ontstaat een dubbelblad vlies boven het orgaan, dat de verbinding vormt tussen het orgaan en de lichaamswand (fig. 2C). Het dubbelblad is de ophangband en hierin verlopen de verzorgende vaten en zenuwen naar het orgaan. Het deel van het vlies dat de wand bekleedt en de ophangband vormt, wordt parietaal genoemd. Het deel dat het orgaan bekleedt, wordt visceraal genoemd. De buikholte wordt aan de dorsale zijde begrensd door de lendenwervels, aan de caudale zijde door het bekken en aan de laterale en ventrale zijde door de buikwand. Uit de rechter ventrikel ontspringt de truncus pulmonalis, die splitst in de linker en rechter arteria pulmonalis richting de longen. De truncus pulmonalis is verbonden met de aorta via de ductus arteriosus (Botalli). De aorta komt uit de linker ventrikel en vormt naar links de aortaboog (arcus aortae) en loopt aan de dorsale zijde van de borstholte als aorta descendens of aorta dorsalis in caudale richting door naar de buik en bekkenholte. Het veneuze bloed komt het rechter atrium binnen via de vena cava cranialis (kop en voorpoten) en caudalis. Vòòr de geboorte voegt het zuurstofrijke bloed vanuit de placenta zich via de vena umbilicalis bij de vena cava caudalis. Na binnenkomst in het rechter atrium stroomt het zuurstofrijke bloed via de opening in het atriumseptum, het foramen ovale, en via het linker atrium, linker ventrikel naar de aorta. De navelstreng hangt aan de ventrale zijde van de romp. Hierin verlopen twee arteriae (slagaders) en één vena (ader) die tot de geboorte de placenta verbinden met de lichaamscirculatie van de foetus. Naast deze bloedvaten bevat de navelstreng ook de allantoïssteel (urachus), die de verbinding vormde tussen de urineblaas van de big en een met vruchtwater gevulde ruimte tussen de vruchtvliezen, de allantoïsholte. De vruchtvliezen komen na de geboorte van de big als nageboorte naar buiten. Bij mannelijke biggen ligt de geslachtsopening net caudaal van de navel, want de penis is tijdens de embryonale ontwikkeling langs de buikwand naar craniaal uitgegroeid. De penis wordt omgeven door het preputium (de voorhuid). Het scrotum (balzak) met de testes en de epididymis (bijbal) ligt aan de caudale zijde als een kleine verdikking vlak onder de staart en de anus. Varkens zijn teentopgangers. Elke poot heeft vier tenen: twee dragende tenen (3e en 4e teen) en twee bijtenen (2e en 5e teen), die allen eindigen in hoeven. Bij de foetus zijn de hoeven omhuld door een beschermende laag van de opperhuid. Deze laag droogt na de geboorte in en valt er vervolgens af. Bekijk het middenrif goed en stel vast dat het uit twee delen bestaat. Een pezig centrum en spierig perifeer deel dat ontstaan is door een circulaire uitstulping van de lichaamswand. De borstholte is bekleed met pleura parietalis, die in de mediaanlijn via een dubbelblad een verticaal bindweefseltussenschot (het mediastinum) vormt, waardoor de borstholte in twee holtes verdeeld wordt. In het mediastinum liggen verschillende structuren, maar het grootste orgaan is het hart, dat wordt omgeven door het pericardium (hartzakje) en de pericardiale holte. In elke pleurale holte ligt een long, die is bekleed met de pleura visceralis. Het craniale deel van het mediastinum bevat o.a. de thymus (zwezerik). In het middelste deel bevindt zich het hart met het pericardium. In het dorsale

5 deel van het mediastinum lopen de aorta, de oesophagus (slokdarm) de tiende hersenzenuw (nervus vagus) (direct tegen de slokdarm aan) en de trachea (luchtpijp). De milt ligt links lateraal van de maag in het grote net (omentum majus); de sterk uitgegroeide dorsale ophangband van de maag. De lange ophangband van deze darmdelen komt samen op één punt aan de dorsale lichaamswand: de zogenaamde scheilswortel, die als basis een grote zijtak van de aorta heeft. De mondholte wordt aan de dorsale zijde begrensd door het palatum (gehemelte). Het achterste deel van het palatum verdeelt de pharynx (keelholte) in een oropharynx (monddeel), dat de verbinding vormt tussen de mondholte en de slokdarm en een nasopharynx, dat de neusholte met de luchtpijp verbindt. Caudaal van het gehemelte zijn beide delen van de pharynx met elkaar verbonden en kruisen lucht en voedselweg elkaar. Het pericardium (hartzakje) bestaat uit een dubbelwandige zak, die het hart omgeeft. De inwendige laag (lamina visceralis) is vergroeid met de hartspier. Aan de dorsale zijde van het hart, de hartbasis, gaat de lamina visceralis over in de lamina parietalis. Deze uitwendige laag is aan de buitenzijde vergroeid met het mediastinum en via een ligament stevig verbonden met het sternum. Tussen beide lagen van het pericardium bevindt zich de pericardiale holte, een capillaire spleet met een geringe hoeveelheid vocht. Het peritoneum bekleedt niet de hele bekkenholte, maar sluit als het ware de buikholte naar caudaal af (denk aan de ballon uit de voorbereiding!). Het gevolg hiervan is dat bijvoorbeeld de urineblaas geheel intraperitoneaal ligt, maar de afvoerbuis niet. Zo ligt ook het rectum (einddarm) grotendeels retroperitoneaal in het gebied van het bekken dat perineum genoemd wordt. De uterus ligt craniodorsaal van de urineblaas en bestaat uit twee lange gekronkelde uterushoornen, die zich bij de bekkeningang verenigen tot een klein lichaam, dat via de baarmoederhals (cervix) aansluit op de vagina. Aan de craniale zijde van de uterushoornen liggen de ovaria en de zeer dunne, sterk gekronkelde buizen van de tuba uterina. De uterus is aan de laterale zijde via een dubbelblad van het peritoneum (het ligamentum latum) verbonden met de buikwand. Ongeveer halverwege de vagina mondt aan de ventrale zijde de urethra erin uit. Net craniaal van deze uitmonding zit een vernauwing in de vagina waar het hymen (maagdenvlies) is gelegen. Qua vlees kan men stellen dat hoe minder vet en bindweefsel het bevat, hoe beter (duurder) het vlees is, en ook hoe verder naar achteren in het dier hoe beter (duurder) het vlees is. WERKCOLLEGE 1: INTRODUCTIE MICROSCOPIE De kwaliteit van een lens wordt in het algemeen bepaald door een aantal parameters, die we aanduiden met achtereenvolgens, de numerieke apertuur (N.A.), resolutie, werkafstand en scherptediepte. De N.A. is de belangrijkste fysische parameter voor lenskwaliteit omdat de resolutie, werkafstand en scherptediepte voornamelijk worden bepaald door de N.A. van de lens (zie onder). De numerieke apertuur (N.A.) is een mathematische benadering van de lichtopvangkwaliteiten van het gebruikte objectief. De numerieke apertuur staat meestal gegraveerd in de metalen behuizing van de lens (zie figuur 1) en varieert tussen de 0,25 en 1,4. Hoe hoger de numerieke apertuur, hoe beter de lichtkwaliteit van de lens en dus hoe beter de resolutie. Hoge N.A.waarden betekenen ook kortere brandpuntsafstanden tussen lens en preparaat. Een ander bekend begrip in de microscopie is de resolutie (ook wel oplossend vermogen genoemd) van een microscoop. Resolutie wordt omschreven als de kleinste afstand tussen twee structuren (dmin), waarbij beide structuren nog als twee afzonderlijke structuren kunnen worden waargenomen. Als regel geldt: hoge N.A geeft hoge resolutie.

6 De ruimte tussen objectief en preparaat wordt gedefinieerd als werkafstand. Als regel geldt: hoe hoger de vergroting hoe kleiner de werkafstand. Een laatste belangrijke eigenschap van een objectief is de scherptediepte. De scherptediepte is de zone in je preparaat waarbij alle informatie in focus is. In het algemeen geldt hoe hoger de N.A. van een lens hoe kleiner de scherptediepte van die lens. Veelal wordt het uitgenomen weefsel in kleinere fragmenten verdeeld en vervolgens tegen bederf beschermd door chemische fixatie. Veelgebruikte fixatieven zijn (para)formaldehyde, glutaaraldehyde, picrinezuur en mengsels van deze fixatieven. In veel van onze microscopische preparaten zijn specifieke structuren dus ook zichtbaar gemaakt m.b.v. histochemische kleuringen. Een aantal kleurstoffen kan grofweg ingedeeld worden in acidofiele en basofiele kleurstoffen (ouderwetse naamgeving) omdat ze reageren met structuren die respectievelijk zuur (bv DNA in kern) of basisch (bv. eiwitten) zijn. Cytoplasma kan zowel voor zure als basische kleurstoffen een affiniteit hebben (afhankelijk van de eiwitsamenstelling). De kern, met nucleïnezuren, heeft een affiniteit voor basische kleurstoffen. Kleurvloeistoffen bevatten meestal combinaties van verschillende kleurstoffen. Bij gebruik van meerdere kleurstoffen worden vaak bepaalde weefselcomponenten, die aanvankelijk gekleurd waren, weer ontkleurd, waardoor ze weer kleurbaar worden voor een andere kleurstof. Structuren kunnen ook d.m.v. fysische processen worden gekleurd. Een voorbeeld hiervan is Sudan IV die vetten rood maakt of Sudan B black die vetten blauw kleurt. Ten slotte kunnen ongefixeerde weefsels of levende organismen m.b.v. vitale kleurstoffen worden gekleurd. Dit zijn stoffen die niet toxisch zijn en aspecifiek het levende weefsel of organisme kleuren. Voorbeelden zijn toluidineblauw, methyleenblauw, neutraalrood, karmijn. De HE kleuring bevat twee bestanddelen, nl hematoxyline, een basische kleurstof en eosine, een zure kleurstof. Door deze eigenschappen bindt de positief geladen hematoxyline aan negatief geladen zure moleculen zoals DNA, RNA en glycoproteïnen (dus de kern) en kleurt deze blauw, terwijl de negatief geladen eosine bindt aan positief geladen moleculen zoals eiwitten (in spieren en bindweefsel). Terwijl bij HE kleuringen spiervezels en collagene bindweefselvezels beide roze aankleuren zijn de collagene vezels in de AZAN kleuring knalblauw (AN= aniline blauw) en zijn de spiervezels rood (AZ= azo karmijn rood) In sommige bloedvaten zijn rood oranje gekleurde erytrocyten te zien. Verder kleuren celkernen rood en slijm grijsblauw. Met de PAS kleuring worden vooral de oligosacchariden (suiker) bevattende structuren in weefsels aangekleurd. Slijmbekercellen lichten bijvoorbeeld in dit preparaat sterk op, vanwege de suikers in de mucus. Het darmvlies (mesenterium) is embryonaal ontstaan toen de oerdarm in een plooi van de wand van de lichaamsholte zakte en de darm daarmee een plaats kreeg in de buikholte. De buikholte wordt omsloten door een laag platte epitheelcellen (plaveiselepitheel) met daarachter aan de lichaamszijde bindweefsel. Het darmslijmvlies heeft daardoor een sandwichstructuur met aan de buitenzijden aan weerszijde een aaneengesloten laag epitheelcellen en daartussen een dubbele laag bindweefselcellen. Hier en daar bolt het vlies op om in het centrale gebied van de bindweefselcellen bloedcapillairen, lymfevaten en zenuwen door te laten die de darm verzorgen. De grenzen tussen de individuele cellen zijn zwartgekleurd m.b.v. een oplossing van zilverionen terwijl alle kernen paarsrood zijn als gevolg van de hematoxylinekleuring.

7 PRACTICUM 2: Het mesenterium is een sandwich van bindweefsel met vaatsystemen, zenuwbanen, lymfoïd en vetweefsel tussen twee deklagen van aaneensluitende platte epitheelcellen. De darmwand is globaal op te delen in een aantal gebieden van binnen naar buiten: 1. Epitheel bekleding van het darmlumen: We treffen allereerst een afsluitende bekleding van het darmlumen (epitheelweefsel) aan, waardoor onverteerd voedsel, verteringsenzymen en ziektekiemen het lichaam niet zomaar binnen kunnen dringen en het verteringsproces de darmtractus niet aantast. Omdat de aan de oppervlakte liggende (epitheel)cellen verschillende stoffen uitscheiden spreken we over klierepitheel (klierweefsel, glandular mucosa). Dekepitheel heeft geen uitscheidend vermogen en is slechts een bedekking van een weefsel. 2. Tunica mucosa: Door cellen in de darmwand moeten verschillende stoffen, o.a. slijm en lysozym, afgegeven kunnen worden, en voedingsstoffen en water opgenomen kunnen worden. De voor een optimale afgifte en opname benodigde oppervlaktevergroting wordt verkregen door macroscopisch zichtbare plooiingen (plooien van Kerckring, plicae circulares, mucosal folds) van de wand die aan het lumen grenst (oppervlakte vergroot met factor drie). Microscopisch is een extra oppervlaktevergroting (met een factor tien) zichtbaar van het epitheel in vingervormige uitstulpingen (darmvilli, villus = vlok, intestinal villi) richting het darmlumen en buisvormige instulpingen (intestinal glands, crypten van Lieberkühn) vanuit het darmlumen in de richting

8 van de kringspier. Aan het oppervlak van de epitheelcellen vinden we microvilli (staafjeszoom) die de oppervlakte met een additionele factor maal vergroten. Deze villi en crypten treffen we alleen maar aan in de dunne darm (duodenum, jejunum, en ileum). In de dikke darm (caecum, colon, en rectum) treffen we eigenlijk alleen maar crypten aan. a. Direct onder het epitheel vinden we een lamina propria, in de t. mucosa. b. De scheiding tussen de mucosa en de submucosa wordt ook gevormd door een spierlaag, de lamina muscularis mucosa. 3. Tunica (tela) submucosa: Tussen de kringspier (gebied 4) en de tunica mucosa (gebied 2) bevindt zich behalve een licht gekleurde kliermassa (klierweefsel, Brunnerse klieren = Brunner glands) ook een losmazig bindweefsel met daarin verzorgende structuren, zoals bloedvaten, lymfevaten, zenuwbanen (zenuwweefsel), en ophopingen van afweercellen. In het darmvlies (mesenterium; gebied 5) bevinden zich duidelijke voorbeelden van bloedvaten. Meestal liggen daar arteriën (rond met relatief dikke spierwand) en venen (meer vervormde structuren met dunnere wand) bij elkaar gegroepeerd. Grote vaten met erg dunne wanden zijn meestal lymfevaten. Het zenuwweefsel kun je herkennen als een licht rondje met daarbinnen één of meerder grijze stipjes. Dit is echter één van de lastigste structuren. 4. Tunica muscularis en serosa: Om transport en menging van het voedsel met spijsverteringssappen mogelijk te maken zijn er in de darm meerdere spierlagen (spierweefsel) aanwezig, die met het blote oog zichtbaar zijn als een dunne roze ring aan de buitenkant van het preparaat. Zoals eigenlijk overal in het lichaam is de binnenste laag circulair en de buitenste laag longitudinaal, repsectievelijk de lamina muscularis circularis en longitudinalis. Door de aansnijding zie je circulair in een preparaat echter als langwerpig en longitudinaal juist en stipjes. De binnenste laag kneedt het voedsel en de buitenste laag zorgt voor de voortstuwing. Het buitenste laagje van de darm, en eigenlijk een voortzetting van het mesenterium is de serosa. Deze heeft verder geen bijzondere functie. 5. Mesenterium Hoewel de darmen zeer goed doorbloed zijn, vinden we niet in alle lagen bloedvaten terug. Boven de basaalmembraan, direct onder de eerste eenlagige epitheellaag vinden we ze niet. Deze cellen worden doormiddel van diffusie gevoed. Rondom bloedvaten vinden we vaak vetcellen die met Sudan III mooi oranje kleuren. Deze vetcellen worden groter na voeding en kleiner indien gebruikt als reserve. Hun ligging direct bij bloedvaten maakt het transport makkelijk. Vlees kan een aanduiding zijn voor een product dat bestaat uit een beperkt aantal weefsels, denk hierbij aan b.v. biefstuk, of voor een product dat bereid is uit een groot aantal verschillende weefsels, b.v. knakworst. Bij de knakworstbereiding wordt gebruik gemaakt van schapendarm (alleen het jejunum: waarom?). Na het uitspoelen van voedsel en verteringsresten uit het darmlumen wordt van de darm aan de binnenkant een laag geschraapt met als eerste doel de mucosa met vastgehechte darmbacteriën te verwijderen. Verder wil men daarmee ook zoveel mogelijk lymfatisch en zenuwweefsel verwijderen die mogelijkerwijs prionen (veroorzaker van o.a. gekke koeienziekte) zou kunnen bevatten. Daarna volgt het schrapen van de spierlagen aan de buitenkant van de darm. Uiteindelijk blijft dan een laag over die bestaat uit de stevige en elastische submucosa over waarin de

9 worstvulling wordt gestopt. In het hieronder beschreven microscopisch preparaat van knakworst (preparaat 2.9) is een histologische kleuring toegepast met H.E. waarmee de door verhitting gedenatureerde collageenvezels van de submucosa een beetje grijs roze gekleurd zijn en spiervezels in de worstvulling fel roze. De worstvulling is kip separatorvlees. Kipkarkassen worden na verwijdering van grote vleesdelen zoals borst en poten door een pers onder druk gebracht waarbij de zachte delen vlees en vet door gaatjes kunnen ontsnappen. De harde delen, de botten, worden daarbij steeds verder onder druk gebracht totdat alle vlees eraf is. Kenmerkend voor het product separatorvlees zijn de vele kleine bot en kraakbeendeeltjes die aanwezig zijn in de verkregen vleesbrij. HOORCOLLEGE 4; WAT IS ZIEK? Pathologie bestudeerd de afwijkingen geassocieerd met ziekten en de onliggende mechanismen. Dus de aard, de oorzaken en de gevolgen van een ziekte. Cellen op zich kunnen ook afwijkend zijn, er kunnen beschadigingen optreden zonder dat de cel doodgaan (degeneratie) of met dat de cel dood gaat (necrose). Verder kunnen in cellen bijvoorbeeld ook stapelingen optreden, zoals vetstapeling in levercellen. Het ziektebeeld bij dit laatste noemen we hyperlipaemie. Kenmerkend voor een ziekte is dat er slechts zelden nieuwe functies van cellen of andere metabole paden doorlopen worden. Vaker zijn het bestaande functies die op een verkeerde moment of verkeerde wijze worden uitgevoerd. Voorbeeld hiervan is juist te weinig of teveel bloedstolling (te weinig = o.a. rattengifintoxicatie) Verminderde aanmaak van darmcellen tijdens een parvo virus infectie. Gestoorde aanmaak van cellen als geheel (teveel of te weinig) kan levensbedreigend zijn. Teveel is bijvoorbeeld kanker. Voorbeeld: hond met dikke tenen, histologische woekeringen te zien en diagnose epitheliale longtumor met uitzaaiing naar tenen. Voorbeeld BSE: veroorzaakt door een prioneiwit. De hersenen zien er macroscopisch normaal uit, maar er zijn ernstige functionele gevolgen. Microsopisch vinden we dan ook gaten in de zenuwcellen van de hersenen. Een prioneiwit zorgt ervoor dat een normaal lichaamseiwit een andere configuratie krijgt en zo dus anders functioneert. Een onderdeel dat bij ziekten veel voor komt is ontsteking, wat in principe één van de belangrijkste beschermmechanisme en herstelmechanisme bij mens en dier betekent. Daarentegen is het ook één van de meest voorkomende oorzaken van weefselbeschadiging. Bij het herstel is een celvermeerdering noodzakelijk, echter ook dit kan weer te ver doorslaan in bijvoorbeeld wild vlees. Iets fysiologisch kan dus ook pathologisch worden. Naast ontstane veranderingen in het leven (verkregen afwijkingen) hebben we natuurlijk ook aangeboren afwijkingen. Een voorbeeld hiervan is de persisterende rechter aortaboog, verkeerde aanleg leidt tot ziekte terwijl het bloedvat zelf gezond is. De grens tussen gezond en ziek kan overschreden worden door minimale dingen zoals een klein verkeerde gevouwen eiwit. Ook hoeft er niet perse iets fout te zijn maar is het evenwicht gewoon verstoord, dus bijvoorbeeld te veel of te weinig. Zelden zien we nieuwe functies of metabole paden ontstaan. De pathologie maakt voor de bestudering en verklaring van aandoeningen zowel gebruik van macroals microscopie.

10 Thema 2; vroegontwikkeling HOORCOLLEGE 5: VROEGONTWIKKELING ZOOGDIER De ontwikkeling van een organisme wordt kunstmatig onderverdeeld in een aantal fasen waarin specifieke processen zich afspelen (fig. 1). Tussen bevruchting en geboorte of het uitkomen van een vogelei vindt de embryogenese plaats, maar omdat vertebraten zich door middel van een geslachtelijke voortplanting vermenigvuldigen, ligt voor het moment van bevruchting nog de periode, waarin de vorming van de mannelijke en vrouwelijke geslachtscellen (gameten) optreedt: de gametogenese. Als één of meerdere spermatozoa (diersoort afhankelijk) de eicel binnendringen, wordt de eicel geactiveerd, waarbij diverse fysiologische processen op gang komen, en zich een vrouwelijke en mannelijke pronucleus vormen. Met de versmelting van deze pronuclei, de karyogamie of kernversmelting, is het aantal chromosomen van de zygote (=bevruchte eicel) weer diploïd geworden en is tevens het genetisch geslacht van het toekomstige individu vastgelegd. Na enige tijd ondergaat de zygote een aantal kenmerkende mitotische delingen, de zgn. klievingsdelingen en wordt daardoor opgedeeld in afzonderlijke cellen: de blastomeren. Specifiek hierbij is, dat de totale massa van het cytoplasma nauwelijks toeneemt. De ontstane blastomeren, die na de derde klievingsdeling samen een morula vormen, worden steeds kleiner doordat tussen de delingen geen groeiperiode van de cel optreedt. Na een aantal klievingsdelingen ontstaat bij zoogdieren tussen de blastomeren een holte, de blastocoel of blastulaholte, waardoor het blastulastadium gevormd wordt. (plaatje 4.1 McGeady) De volgende fase van ontwikkeling is het gastrulatieproces, waarbij uit het oorspronkelijk homogene blastoderm uiteindelijk drie kiembladen ontstaan. Daaruit zullen alle weefsels en organen van het latere organisme ontstaan. Het buitenste kiemblad, het ectoderm, vormt o.a. de epidermis van de huid, zintuigplacodes, neurale lijstcellen en het centrale zenuwstelsel. Uit het middelste kiemblad, het mesoderm, ontwikkelt zich o.a. de musculatuur, skelet, bindweefsel, circulatieapparaat, het grootste deel van het urogenitaalapparaat en de bekleding van het coeloom (de lichaamsholte) zoals pleura en peritoneum. Het binnenste kiemblad, het entoderm, is de voornaamste bron waaruit het epitheel van het digestie en respiratieapparaat en hun derivaten ontstaan. Na de vorming van de drie kiembladen, begint de differentiatie van de verschillende weefsels en organen: de organogenese. Tijdens de foetale periode vindt in principe alleen uitgroei en verdere vorming van weefsels (histogenese) plaats. De periode voor de geboorte noemen we de prenatale periode, na de geboorte de postnatale periode. Rond de geboorte is de perinatale periode, een pasgeboren dier is een neonaat. Een volgorde die ook in het HC genoemd wordt is: zygote klievingsdelingen blastula gastrulatie neurulatie somietontwikkeling patroonvorming.

11 Na de klievingsdelingen ontstaat er i8n de morula een holte, welke we nu de blastocyst noemen. De holte noemen we gewoon de blastulaholte. In de buitenste laag vormt zich een rand met cellen welke we de trofoblast noemen. Deze vormt de vruchtvliezen en het extra embryonale weefsel. De binnenste laag cellen die zich meer aan de animale zijde (dorsaal / boven) bevinden noemen we de inner cell mass of het embryoblast, welke dan ook het embryo gaat vormen. De vorm van deze blastocyst is equaal en holoblastisch (egale klieving waarbij de eicel zich in 2 even grote dochtercellen klieft, en de hele zygote deelt, kenmerkend voor zoogdier). Op dit moment bevindt de hele blastocysts zich nog in de zona pellucida van de eicel. Bij de mens vinden de eerste klievingsdelingen na 30 uur plaats, en bevindt de blastocyst zich nog in de eileider. Eenmaal in de uterus aangekomen barst de blastocyst uit zijn zona pellucida en nestelt zich in het baarmoederslijmvlies. Tijdens de pregastrulatie vormt zich vanuit de inner cell mass een bochting die uiteindelijk een nieuwe holte in de inner cell massa vormt. Deze holte is nu nog leeg maar de dorsale zijde noemen we de hypoblast en de ventrale zijde de epiblast. De hypoblast induceert de vorming van de primitiefstreep in de epiblast. Dit gebeurt door een opeenhoping van cellen aan de caudale zijde. Door de opbolling van de primitief streep vormt zich de primitief groeve. Het epiblastmateriaal stulpt via de knop van Hensens in, die zich aan craniale zijde van de primitiefstreep gevormd heeft. Het ingestulpte deel via de knop van Hensens (afkomstig van epiblast) noemen we nu mesoderm en verspreid zich onder het gehele endoderm. Het deel dat aan de epiblast zijde is gebleven wordt ectoderm en de hypoblast blijft endoderm en wordt deels vervangen door het migrerende epiblast dat het hypoblast vervangt. Het endoderm groeit om de dooierzak heen. Zie ook p. 37 McGeady. De knop van Hensens ondergaat involutie en wordt zo chordamesoderm, terwijl de primitiefstreek het endoderm en de rest van het mesoderm vormt. Het begin van de neurulatie kenmerkt zich door een aantal zaken. Allereerst specificeert het mesoderm zich in chordamesoderm (van de knop van Hensens??) met direct lateraal hiervan het paraxiaal mesoderm. Nog meer lateraal hiervan vinden we het intermediaire mesoderm en als laatste het laterale mesoderm. De chorda (chrodamesoderm / notochord) induceert het erboven liggen ectoderm (neuroectoderm) tot de vorming van de neurale buis. Het ectoderm stulpt hier een beetje in en de opkomende wallen zullen de neurale buis uiteindelijk gaat vormen (p. 154 McGeady). Voordat deze buis volledig gesloten is spreken we over een neurale groeve. Het paraxiale mesoderm dat hier direct lateraal van

12 ligt vormt dan o.a. de somieten. Gedurende dit proces wordt de primitiefstreep steeds kleiner richting caudaal. De ontwikkeling vindt dus van craniaal naar caudaal plaats en is in de eerste als eerste afgerond. De primitiefstreep en de knop van Hensens bepalen de lichaamsas. De chorda ligt precies in het midden aan de dorsale kant van het embryo. De ontwikkeling, die van craniaal naar caudaal is, zorgt ervoor dat geïnvolueerd mesoderm als eerst in de kop terecht komt. Tot slot vindt de tubulatie plaats, de sluiting / vorming van de darm. Testje: als je de knop van Hensens zou verplaatsen krijg je 2 neurale buizen (waarom???) HOORCOLLEGE 6: ZACHTE BINDWEEFSELS Op basis van de opbouw van weefsels kun je iets zeggen over de functie van een orgaan. Over het algemeen bestudeer je weefsels met een microscoop, variërend van een normale lichtmicroscoop tot fluorescentiemicroscoop. Van belang hierbij zijn vergroting, contrast en resolutie. Met een normale lichtmicroscoop kun je al tot 1000x bekijken en cellen zien tot op het niveau van de kern. Bindweefsels: komen bijna overal in het lichaam voor en zijn eigenlijk te zien als steunweefsels. Verder heeft het nog meer functies: Verbindt cellen, weefsels en organen Slaat stoffen zoals vet op, in dit soort bindweefsel hebben vetcellen de overhand. Herstel van beschadigd weefsel Een beschermende functie Bindweefsel ontstaat voornamelijk uit het 3 e embryonale kiemblad: mesoderm. Dit is een laagje weefsel dat ontstaat doordat het ectoderm van de epiblast gaat inrollen. Tussen het endoderm en het ectoderm ontstaat dan het mesoderm. Uit dit mesoderm ontstaan onze spieren, bloed, bindweefsel etc. In bindweefsel zit relatief weinig cellen en bestaat voornamelijk uit a cellulair materiaal gemaakt door de bindweefsel cellen. Deze a cellulaire stof noemen we de extra cellulaire matrix, welke in bindweefsels extra goed ontwikkeld is en het uitscheidingsproduct van de bindweefselcellen. Het ECM kan verschillende vormen aannemen, van hard tot vloeibaar, afhankelijk van de functie van weefsel. Bindweefsels kun je onderverdelen in: Harde bindweefsels: kraakbeen en bot (HC8) Zachte bindweefsels: Bloed Het ECM bestaat uit verschillende onderdelen: Grondsubstantie = cement = basis stof van bindweefsel. Wordt gemaakt door de cellen en bestaat voornamelijk uit glycosaminoglucanen (=GAG), suikers. Deze suikers in polysaccharide vorm worden gebonden aan een eiwit, waardoor je een proteoglycaan (GAG + eiwit) krijgt. Deze bindt weer aan een ander suiker en dat vormt het cement van de ECM. Deze stoffen zijn erg geladen en bindt dus veel water, wat een voordeel is. Weefselvloeistof; water

13 Diverse eiwitten: deze verankeren cellen aan het ECM, of kunnen andere structuren aan elkaar knopen. o cel surface proteoglycanen. Deze eiwitten binden aan het cytoskelet van een cel en aan de andere kant via GAG s aan onderdelen van de ECM (vezels, cellen, GAG). o extracellulaire matrix cel adhesie eiwitten: verankeren eveneens cellen aan de ECM. Voorbeelden zijn fibrilline, fibronectine, laminine, entactine, tenascine. Aan deze eiwitten zitten geen suikermoleculen gebonden en gaan niet door de plasmamembraan van een cel heen. Vezels; collageen, reticuline en elastine: geven extra stevigheid en elasticiteit aan het weefsel. o Collageenvezels worden gevormd door fibroblasten (belangrijkste cellen van zachte bindweefsels), en vinden we in vrijwel alle weefsels (niet in bloed). Er zijn wel verschillende typen collageen en verschillende hoeveelheden collageen in weefsels, afhankelijk van bijvoorbeeld de kracht die op een weefsel uitgeoefend moet worden. Meestal zijn dit type I, II en III. De fibroblasten vormen tropocollageen welke na het uitreden uit de cel aan elkaar geknoopt worden en zo het echte collageen vormen. Hoe meer aan elkaar geknoopt, hoe steviger het weefsel. Fibrillen zijn bijvoorbeeld dikke bundels van tropocollageen. o Sommige bindweefsels moeten er elastisch zijn, waar we elastine voor hebben. Ook deze worden gevormd door fibroblasten, maar bestaat uit elastine eiwit fibrillen. In principe vind je allebei terug, maar de verhouding tussen beiden bepaald de eigenschappen van verschillende weefsels. o Reticuline vormt een soort van net (reticuline netwerk) waarbinnen cellen gevangen liggen. Het is een fijn netwerk van collageen type 3 maar is niet fibrillair en worden dus eveneens door fibroblasten gevormd. Deze vinden we met name in lever, lymfeknopen, endocriene klieren en bloedvaten. We komen dit niet zo vaak tegen. Cellen: o Fibroblasten: vormen het ECM. We hebben het over fibroblasten bij losmazige bindweefsels. Ze zitten vast in het ECM. o Chondroblasten horen bij het kraakbeen o osteoblasten: bot. Een osteoblast of chondroblast is de actieve vorm van deze cel, terwijl de chondrocyt en de osteocyt de inactieve vorm is van deze cellen, en zijn dus in rust. De overgang tussen deze twee soorten is reversibel. o Vetcellen (adipocyten); zitten ook vast in het ECM. o Endotheelcellen: beschermlaag van bloedvaten o Epitheelcellen: beschermlaag aan buitenzijde (huid) o Spiercellen Deze cellen hebben in principe allemaal dezelfde voorloper: mesenchymale stamcel, en komen dus uit het mesoderm. Ondanks hun gemeenschappelijke voorloper zijn ze verschillend, bijvoorbeeld in het vrij kunnen bewegen of niet. Er zijn ook cellen betrokken bij de afweer: o lymfocyten (uit beenmerg): circuleren in het bloed. o Plasmacellen: uit beenmerg, produceren antilichamen en zijn voornamelijk in ontstoken weefsels te vinden o macrofagen: komen uit monocyten uit beenmerg en ruimen de afvalstoffen en indringers op. Ze kunnen vrij bewegen. o Mestcellen: ontstaan in beenmerg en migreren naar bindweefsel, vooral in de buurt van bloedvaten en de darm. Eenmaal aangekomen zitten ze vast in het ECM. o granulocyten.

14 Bindweefsels kun je ook met behulp van verschillende kleuringen herkennen. Hierbij worden de collageenvezels gekleurd. HE kleuring geeft een roze collageenkleur. Azan kleuring: geeft blauwe collageenvezels. Voorbeeld van een sterk bindweefsel is het nierkapsel, losmazig is de darm. Bindweefsel kan ook afwijken, bijvoorbeeld bij collageendysplasie. Hierbij zijn de collageenvezels niet goed aangelegd, de huid is zeer rekbaar, de huid is slap en scheurt makkelijk. Deze aandoening is overigens erg zeldzaam. Andersom kan ook, bijvoorbeeld teveel collageen wild vlees door een overmaat aan fibroblasten. Cavia s krijgen met name in gewrichten collageentekort door vitamine C tekort. Dit zal zich uiten door bloedingen in de gewrichten = scheurbuik. PRACTICUM 3: ZACHTE BINDWEEFSELS De 4 belangrijkste weefseltypen uit de histologie zijn: 1. bindweefsels: Kenmerkend is dat de cellen die onderdeel uitmaken van deze weefsels alle niet of nauwelijks onderling of met structuurelementen uit hun omgeving verbonden zijn. Bij de echte bindweefsels ligt het accent op het vormen en onderhouden van een extracellulaire matrix gemaakt van macromoleculen met vezelstructuur. Bloed (en afweer) cellen zijn eveneens vrij bewegelijk. Zij zijn echter niet verantwoordelijk voor de productie van de omringende matrix. Bloedplasma is een dun vloeibaar medium dat vooral door de lever gevormd wordt. De macromoleculen hierin zijn niet vezelvormig maar hebben een globulair karakter Ook vetweefsel wordt tot de bindweefsels gerekend ondanks het feit dat de primaire functie van de vetcellen, de opslag van vet, intracellulair plaats vindt en de cellen helemaal niet bijdragen aan de vorming van extracellulaire matrix. De plaatsing van vetcellen in de bindweefselmatrix is van grootbelang voor thermo isolerende eigenschappen en schokdemping en voor het bieden van een qua omvang flexibele energiereserve aan het dier 2. spierweefsel: dit zijn cellen met contractiel (samentrekkend) vermogen die door verbinding van hun inwendig cytoskelet met hun omgeving bewegingen van structuren mogelijk. 3. zenuwweefsel: dit zijn cellen met vermogen tot signaal (prikkel )receptie, signaalintegratie, voortgeleiding van actiepotentialen en signaal overdracht. 4. epithelia (dekweefsel en klierweefsel): aaneengesloten cellen dekken een lichaam of een lichaamsholte af en faciliteren transportprocessen door deze deklaag, dekepitheel, of zijn gespecialiseerd in een gerichte excretie van allerlei stoffen, klierepitheel. Bovenstaande primaire weefseltypen worden bijna altijd gezamenlijk aangetroffen in de organen. Als we de globale functionele indeling (afdekken, verbinden, bewegen en communicatie) als uitgangspunt nemen, dan kunnen we de organisatie van organen op microscopisch niveau en dus het functioneren van de organen, beter begrijpen. Deze tak van wetenschap wordt ook wel aangeduid als functionele morfologie. Naast de functionele indeling zullen we eveneens aandacht schenken aan een indeling van cellen naar hun embryonale herkomst. Deze ontogenetische indeling van cellen die in de weefsels worden aangetroffen weerspiegelt de differentiatie van cellen uit de drie kiemlagen van de blastocyst, zoals die tijdens de embryonale ontwikkeling van zygote tot adult optreedt. Het bindweefsel is grotendeels mesodermaal van oorsprong, uitgezonderd het kopmesenchym (dat o.a. gelaat en schedel helpt vormen) dat uit de neurale lijst cellen ontstaat en daardoor dus een ectodermale oorsprong heeft. Het spierweefsel is voornamelijk van mesodermale oorsprong, uitgezonderd de myo epitheelcellen, die aangetroffen kunnen worden in sommige exocriene klieren en afgeleid zijn van het daar aanwezige epitheel. Het zenuwweefsel, zowel de neuronen als de ondersteunende cellen (bijvoorbeeld isolatieschede), is ectodermaal van oorsprong. De cellen die deel uitmaken van epithelia kunnen zowel een ectodermale, mesodermale als endo(ento)dermale oorsprong hebben. Met gewone histologische kleuringstechnieken zijn de ontogenetische verschillen helaas niet zichtbaar te maken.

15 In bindweefsels kunnen vier basiselementen onderscheiden worden: 1. cellen; Ze hebben het vermogen zich te verplaatsen. De mate waarin cellen plaatsgebonden zijn (residentie) hangt sterk af van hun taak en rijping. Vetcellen differentiëren op locatie uit fibroblasten en nemen dan een definitieve vaste plaats in het weefsel in. De fibroblasten, chondroblasten en osteoblasten zijn zeer productieve cellen en vormen/onderhouden de extracellulaire matrix en migreren tevens naar de plaats waar die matrix gewenst is. Zij zorgen in feite voor de bindende factor van het bindweefsel. In tegenstelling tot epitheel is de samenhang van het bindweefsel nauwelijks toe te schrijven aan onderlinge celcontacten van bindweefselcellen. Tenslotte is er nog een krachtpatser onder de kruipende bindweefselcellen, dat is de myofibroblast. Deze cel trekt bij wondgenezing wondranden naar elkaar toe. De eindiging cyt duidt cellen aan, die bij microscopische inspectie, een kleine compacte kern hebben. Deze cellen zijn niet langer in een actieve fase waarin ze extracellulaire matrix vormen. De eindiging blast wordt gebruikt voor bindweefselcellen, die actief betrokken zijn bij de vorming van de extracellulaire matrix. Wanneer je kijkt naar de grootte van de kernen dan valt het op dat er grote, open, (veel euchromatine = minder sterk gecondenseerd DNA) kernen te zien zijn. Zulke celkernen zijn kenmerkend voor celkernen in een actief ontwikkelingstadium. Het DNA in deze cellen is ontvouwen om mrna synthese mogelijk te maken. 2. Extracellulaire matrix vezels: dit zijn plaatsgebonden macromoleculen die door cellen als kleine subunits geproduceerd en afgegeven worden en extracellulair met behulp van enzymen, die ook door de cellen worden afgegeven, aan elkaar verbonden worden. Een veelvoorkomend type macromoleculen zijn de collagene vezels. Collagenen zijn eiwitvezels die afhankelijk van het type (wel 12 verschillende!) in bundelvorm (bijvoorbeeld type I in pezen) of in matten geweven structuur voorkomen (bijvoorbeeld type IV in de basaalmembraan). Een bijzondere vorm van collageenvezels zijn de reticulaire vezels (collageentype III), die een wijdmazige netwerkstructuur vormen om cellen in celrijke gebieden houvast te geven, zoals we dit terugvinden in de lamina propria (bijvoorbeeld beenmerg). Collagenen zorgen voor rekbegrenzing in het weefsel. Elastinevezels zijn ook eiwitvezels en zij zorgen voor het terugkeren van weefsel in de oorspronkelijke vorm na rek (darmvlies). 3. Grondsubstantie: De universele basisbestanddelen van de grondsubstantie, glycosaminoglycanen (GAG s) en proteoglycanen, zijn opgebouwd uit lineaire segmenten van polypeptide en polysaccharide ketens. Aan deze vezels zijn veel elektrisch negatief geladen chemische groepen covalent gebonden zoals carboxyl en sulfaat. Zij houden een wolk van kationen, Na+, vast die op hun beurt door osmose water in het weefsel aantrekken. Zij zorgen in combinatie met collageenvezels voor het ontstaan van turgor (weefselspanning) in het weefsel, bijvoorbeeld in kraakbeen. Verbindingseiwitten zoals laminine, fibronectine en integrine zorgen voor een reguleerbare (nodig voor celverplaatsing) koppeling van het in de cellen aanwezige cytoskelet aan de extracellulaire matrix of voor de verbinding van matrixvezels onderling. 4. Weefselvloeistoffen: (synoniem interstitiële vloeistoffen). In het bindweefsel komt naast de grondsubstantie en vezels nog een wisselende hoeveelheid weefselvloeistof, of interstitiële vloeistof, voor. De weefselvloeistof komt grotendeels gebonden aan de verschillende bestanddelen. De hoeveelheid vrije vloeistof is gewoonlijk gering. Als er veel matrixvezels aanwezig zijn bevindt de vloeistof in de grondsubstantie in een gelatineuze fase. De vloeistof loopt dan niet uit het weefsel bij aansnijden.

16 Het chorda mesoderm gaat deels in regressie. Dit bindweefsel zien we wel in het adulte dier terug als de nucleus pulposus van de tussenwervelschijf. De aniline component van de AZAN kleuring kleurt collageenvezels blauw. Bloed wordt gezien als een speciaal soort bindweefsel, welke wel mesodermaal van oorsprong is en het weefsel onderteund maar waarvan het ECM (bloedplasma) toch in de lever wordt gevormd. Naast rode bloedcellen vinden we verschillende soorten witte bloedcellen: Neutrofiele granulocyten (53 80%): De gesegmenteerde kernen bevatten fel roodpaars gekleurd dicht opeengepakt chromatine. Het cytoplasma is nauwelijks gekleurd en de cytoplasmatische granula zijn bij de hond zo fijn dat ze lichtmicroscopisch niet, of als een waas zichtbaar zijn. De cellen zijn gelijk aan tot ongeveer twee keer zo groot als een erythrocyt. Lymfocyten hebben een oud roze gekleurde kern die rond is of iets ingesneden en een wat korrelig uiterlijk heeft. Er is rondom, soms eenzijdig een dun lichtblauw gekleurd randje cytoplasma te zien. Monocyten (tot 5%) zijn het grootst. Het kernchromatine is wat minder gecondenseerd en daardoor gelijkmatiger roze gekleurd dan dat van de neutrofiele granulocyt. De vorm van de kern varieert van ovaal, nier tot dik hoefijzervormig. Het cytoplasma is nauwelijks gekleurd en is gevuld met grote roze omlijnde vacuolen De meest geschikte manier voor het microscopisch bestuderen van bloed is het maken van bloeduitstrijkjes. De absolute hoeveelheid en de verhouding waarin de verschillende typen witte bloedcellen aangetroffen kunnen worden is van belang voor de diagnostiek. Na fixatie en kleuring met Giemsa is een tongvormig spoor zichtbaar met groen paars tot blauwe kleuring. De concentratie van witte bloedcellen t.o.v. de rode is meestal het hoogste in de voorrand van de tong. Ook is de kleuring daar meestal beter dan in de tongbasis waar de overvloed van rode bloedcellen veel kleurstof absorbeert. De lymfocyten worden fel rood/paars terwijl de erytrocyten oranjekleurig blijven. Wettelijk ligt vast welke organen en weefsels in vleesproducten verwerkt mogen worden zodat de gezondheid van de consument niet in gevaar komt. Vanaf 2002 is de verwerking van Specifiek Risico Materiaal (SRM) in vleesproducten verboden. Dit houdt in dat zowel zenuwweefsel (hersenen, ruggenmerg, ogen) als lymfatisch weefsel (o.a. milt) niet verwerkt mogen worden omdat zij mogelijk een bron van prionen zouden kunnen zijn en daarbij dus een risico vormen voor mogelijke overdracht van TSE (transmissible spongiform encephalopathy = verzamelnaam voor ziekten als Creutzfeldt Jacob en gekke koeienziekte, BSE). Milt mag wel worden toegevoegd aan diervoeding.

17 HOORCOLLEGE 7: VROEGONTWIKKELING VOGEL Ook bij de vogel begint de ontwikkeling eigenlijk met klievingsdelingen. Het grote verschil met de zoogdier is dat deze op meroblastische (gedeelte van de zygote deelt)/ discoïdale wijze voltrekt, waarbij de delingen op ongelijke wijze en ongelijke grootte alleen nabij de kiemschijf aanwezig zijn. Dit is eigenlijk aan de animale zijde, waar zich geen dooier bevindt. We noemen het ook wel discoïdaal omdat het een schijfvormig geheel vormt. Als ander voorbeeld, een amfibie deelt zich ook holoblastisch maar de gevormde blastomeren zijn niet even groot. De kleine cellen komen aan de animale zijde en vormen het embryo. De grote cellen aan de vegetatieve zijde vormen de voedingsbron. De area opaca (lateraal aan ventrale zijde) gaan de vruchtvliezen vormen, terwijl het area pellucida (mediaal aan ventrale zijde) het embryo zelf vormt. Na het stadium van de blastula, worden de hypoblast en de epiblast gevormd. De hypoblast aan de ventrale zijde, de epiblast aan de dorsale zijde. De hypoblast zet dan de epiblast aan tot de vorming van de primitief streep. Dit is eigenlijk niet veel anders dan bij een zoogdier. De proamnion is de voorloper van het vruchtvlies en gaat uiteindelijk het binnenste vruchtvlies vormen. De ontwikkeling aan de craniale zijde van het embryo vindt als eerste plaats, daarna pas de caudale zijde. De primitief streep, met aan de bovenkant de hensen s node, gaat zich terugtrekken naar caudaal. Het lot van de knop van Hensens wordt chordamesoderm zodra deze zich inrolt. In de rest van de primitief streep rolt het weefsel in met mesoderm en entoderm, waar het o.a. zenuwweefsel zich gaat ontwikkelen. Dit is dus ook hetzelfde als bij het zoogdier. Het inrollen van het chordaweefsel (uit het mesoderm) induceert het ectoderm tot de vorming van de neurale plaat. In eerste instantie in het hals gebied en naar caudaal en craniaal verlengend. Hierbij groeit het ectoderm uiteindelijk over de gevormde neurale buis heen, maar pas nadat deze gesloten is. De knop van Hensens en de primitief streep bepalen dus het midden van het dier. De kop is de plek waar het eerste mesoderm naar binnen komt. Zodra de neurale buis ontstaat gaat ook de darm sluiten = tubulatie. Bij een vogel gaat het dier torseren en op de linkerkant liggen zodat deze in het ei past (wel anders dan bij zoogdier!). De darm blijft een klein stukje open, via de navel, waardoor een verbinding tussen de darm en dooierzak is, cloaca opening. Vlak voor het ei uitkomt, is het dooiermateriaal verbruikt en wordt opgenomen. In het dunne darm gedeelte van de kip kun je altijd nog een uitbochting vinden waar de dooier vast gezeten heeft. In eerste instantie hebben we 3 kiemlagen (na de gastrulatie), maar deze gaan zich wel differentiëren. Ectoderm splitst zich in o Neurale plaat ( neurectoderm ) hersenen/ ruggenmerg o Huid en huidderivaten (ook klieren) Mesoderm

18 o Ontwikkeling chorda mesoderm uit axiaal mesoderm (steunweefsel voor het embryo, te zien als een potlood over de lichaamsas) o Rest mesoderm: bindweefsel, geslachtsapparaat, nieren, organen (evt. gecombineerd met entoderm) Paraxiaal mesoderm is het dichts bij de as, vormt de somieten. Dit zijn de blokjes naast het ruggenmerg die de wervels vormen. Een somiet (p. 185 McGeady) bestaat uit 3 delen met 3 typen weefsel dermatoom (vormt de onderhuidse bindweefsel, let op dus geen huid!!!) myotoom (vormt de dwarsgestreepte spieren) Het dermatoom en myotoom gaan nauw naar elkaar toe en samenwerken. sclerotoom (vormt het botgedeelte). Intermediair mesoderm vormt de nieren en geslachtsapparaat Lateraal mesoderm vormt het steunweefsel en gaat zich tijdens de coeloomvorming (vorming van peritoneum en vliezen) splitsen in het deel dat bij het ectoderm gaat horen (parietaal mesoderm) en een deel dat bij het entoderm gaat horen (visceraal). Bovendien vormt dit deel ook de gladde spieren van hart en digestiekanaal. De gladde spieren van bloedvaten komt meer uit de mesenchymcellen) Entoderm o Darmderivaten (dus ook de lever) De extremiteiten worden gevormd uit bolletjes (de pootknop / extremiteitsknop) door condensatie van mesoderm weefsel met een huid erover heen, met daarin botten en spieren die ingroeien. Wat je ziet gebeuren is dat het botmateriaal ter plaatse ontstaat uit een voorloper van kraakbeen, maar dat de spieren ingroeien vanuit het myotoom van de somieten. In eerste instantie is hier geen draaiing van gewrichten geweest, waardoor je een dorsale en ventrale spiermassa krijgt met hiertussen botvorming. Door draaiing van uiteindelijk wel de extremiteiten krijg je een functie van spieren toegekend aan de dorsale kant (strekkers) en de ventrale kant (buigers). De daadwerkelijke anatomie van de extremiteiten is afhankelijk van de functie die deze ledematen hebben. De humerus kan verschillen in lengte en dikte (opperarmbeen), het schouderblad kan groter of kleiner zijn, de elleboog kan vergroeid zijn, dus radius en ulna vergroeid. De meeste verschillen vinden we in het gebied van de hand, want bijvoorbeeld een paard heeft nog maar één teen. Nagels kunnen in deze ook veel verschillen. Houd dus altijd in gedachte dat je het basis bouwplan leert, maar dat er diersoortverschillen zijn. De ontwikkeling van de poten (maar ook andere delen) hangt af van hox genen. Hox genen bepalen heel specifiek de locatie van structuren in een embryo door het aan en uitzetten van genen en zo de relatieve concentratie van eiwitten op die plek. Dit noemen we ook wel het franse vlag principe. In ieder gebied heb je hox genen, maar deze genen kunnen meer of minder tot expressie komen. De hoeveelheid expressie meer meer eiwit productie. Dit bepaald de mate van activiteit en dus ook een andere uiting aan de productie of vorming. We noemen deze genen ook wel morfogene eiwitten, de concentratie van het eiwit bepaalt de differentiatie van de cel. Hox genen kun je ook aankleuren om de activiteit hiervan in verschillende gebieden te bepalen aan de hand van de concentratie van de HOX genen in dat gebied. HOORCOLLEGE 8: HARDE BINDWEEFSELS Onder de harde bindweefsels verstaan we kraakbeen en been, dat eigenlijk een vorm is van gespecialiseerd bindweefsel. Beide soorten bezitten een ECM die stevigheid en bescherming geeft aan de zachtere weefsels van het lichaam. Wel verschillen ze natuurlijk in functie, welke berust op de samenstelling van ECM van beiden.

19 In de meeste diersoorten vormt het kraakbeen het embryonale skelet dat later vervangen wordt door bot. Dan vormt het kraakbeen een soort mal / matrix voor de beenvorming. Wanneer bot op deze wijze gevormd wordt spreken we over en(do)chondrale beenvorming. Veel kraakbeen wordt echter ook niet vervangen door bot, denk hierbij aan neus, gewrichten en oor. Sommige dieren hebben geen bot en dan blijft het embryonale kraakbeen, deze dieren noemen we chondrichthyes. Kraakbeen; ECM o Water = 70%, bevindt zich tussen de aggrecanen, hyaluronanen en collageen. Water geeft stevigheid aan de matrix, het is door de tegendruk veel minder indrukbaar. o Grondsubstantie, vezels en cellen = 30% Collageen en elastine Proteoglycanen en glycoproteïnen; de belangrijkste proteoglycaan in kraakbeenmatrix is Aggrecan, welke sterk negatief geladen zijn. Hierdoor trekken ze veel natrium en water aan. De Aggrecanen maken covalente bindingen met collageenfibrillen. Cellen Chondrogene cellen: kunnen indien nodig chondroblasten worden. Chondroblasten: vormen de kraakbeen matrix Chondrocyten; is een mature chondroblast en bevinden zich omgeven door de matrix. Kraakbeen is als geheel onder te verdelen in 3 typen kraakbeen: Hyalien: bevat type II collageen en cellen in isogene groepen. Er is meestal een perichondrium aanwezig (vlies rond kraakbeen). Dit type vinden we in de neus, larynx, ribben, gewrichten en trachea. Elastisch: het dominerende type collageen is ook II en het bevat eveneens veel elastische vezels. De cellen zijn n isogene groepen en er is altijd een perichondrium aanwezig. We vinden dit in de oren, gejoorgangen, strottenhoofd en larynx. Fibreus: bestaat uit type I collageen en de cellen liggen parallel aan de collageenbundels. Er is geen perichondrium aanwezig. We vinden deze in de werveltussenschijven, gewrichtsvlakken en bij peesaanhechtingen. (zie plaatjes HC) Kraakbeen kan op 2 manieren groeien: Interstitiële groei: groei treedt op in de isogene groepen. Appositionele groei: treedt op door differentiatie van de chondrogene cellen in chondroblasten van het perichondrium. Deze groei treedt dus altijd op aan de rand van bestaand kraakbeen. Hyalien en elastisch kraakbeen kan beiden soorten groei aannemen, fibreus kraakbeen ontstaat alleen via interstitiële groei. Het kraakbeen wordt altijd door chondroblasten gemaakt. Bot Bot / been is steunweefsel bij uitstekn omdat er naast collageen ook kalkzouten in zitten die de ECM verharden. Het is dan ook het hardste weefsel van het lichaam en ondersteunt de weke delen van het lichaam. Het beschermt hiermee ook de belangrijke organen zoals thorax en hersenen. In het been vinden we beenmerg waarin hemapoiesis optreedt (vorming van bloedcellen). Tot slot is been betrokken bij de totstandkoming van weefsel. Enkele handige termen voor bot: Compact bot = cortical bone, vaak de buitenzijde van een botstuk.

20 Trabeculair bot = spongieus/spongy = cancellous bone, meer met strengetjes en vaak in de binnenzijde van het bot. Osteoid: niet verkalkte botmatrix Woven bone: onvolwassen bot met kriskras gerangschikte collageen vezels; geproduceerd wanneer osteoblasten snel osteoid produceren zoals gedurende foetale ontwikkeling en reparatie van botbreuken Lamellar bone: regelmatig gerangschikte parallelle banen van collageen. De normale bouw van volwassen bot. Woven bone wordt uiteindelijk omgezet in lamellar bone Been bevat 4 typen aan cellen: osteogene cellen: bevinden zich in het periosteum en endosteum en worden uiteindelijk osteoblasten. We kunnen ze ook vinden in de bekleding van de haverse kanalen. osteoblasten: zijn afkomstig van de osteogene cellen en produceren de extracellulaire beenmatrix. Dit matrix is niet direct verkalkt en noemen we tot die tijd osteoïd. osteocyten: liggen in beenmatrix lacunea en zorgen voor beenonderhoud (rustende osteoblasten) door het in goede conditie te houden. Zonder deze cellen gaat been ook verloren. Via cytoplasmatische uitlopers maken zij contact met elkaar. osteoclasten: zijn afkomstig uit het beenmerg resorberen been zoals eerder gezien kan been gevormd worden op 2 verschillende manieren: 1. desmale ( intermembranous ) beenvorming: de vorming van been is direct uit het mesenchym waarvoor mesenchymcellen via osteogene cellen in osteoblasten differentiëren. Deze osteoblasten vormen trabeculair bot. Het vasculaire weefsel vormt uitiendelijk het beenmerg. Dit gebeurt voornamelijk bij platte beenderen. 2. chondrale beenvorming: het hyalien kraakbeen dient eerst als mattrijs a. enchondrale beenvorming: de chondrocyten sterven af en op deze plek komt de periostknop met behulp van osteoclasten binnen. Deze resorberen been en vormen op de verkalkte been matrijs het primaire been. Op de epifyse ontstaat een secundair verbeningscentrum maar zonder de vorming van een botkraag. Botgroei treedt dan alleen nog op in de epifysaire groeiplaat in de vorm van appositionele botgroei (dikte groei).