hoofdstuk 7 (vr maeve).pdf

# Cel-cel en cel-extracellulaire matrix hechting Cel-cel en cel-extracellulaire matrix (ECM) interacties zijn essentieel voor de vorming van weefsels, de regulatie van celvorm en functie, en het sturen van de celontwikkeling [4](#page=4). ### 1.1 Rol van cel-cel en cel-matrix interacties Cellen in weefsels zijn niet geïsoleerd, maar zijn omgeven door een extracellulaire matrix en maken direct contact met elkaar, voornamelijk via cel-adhesiemoleculen (CAM's) en adhesiereceptoren. Deze interacties aggregeren cellen in verschillende weefsels om gezamenlijk specifieke functies uit te voeren [4](#page=4) [5](#page=5). ### 1.2 Componenten van celadhesie * **Cel-adhesiemoleculen (CAM's)**: Deze moleculen zijn integrale membraaneiwitten die directe cel-cel adhesies mediëren, zowel homotypisch (gelijke moleculen op beide cellen) als heterotypisch (verschillende moleculen). Ze spelen een sleutelrol bij de binding van cellen aan elkaar [4](#page=4) [6](#page=6) [7](#page=7). * **Adhesiereceptoren**: Deze mediëren cel-matrix adhesies door zich te binden aan componenten van de extracellulaire matrix [4](#page=4) [5](#page=5). * **Extracellulaire matrix (ECM)**: Dit is een dynamisch netwerk van eiwitten en polysachariden dat de structuur en functie van een weefsel ondersteunt [4](#page=4). #### 1.2.1 Opbouw van adhesiemoleculen De cytosolishe domeinen van CAM's binden zich aan diverse intracellulaire adapter-eiwitten. Deze adapter-eiwitten verbinden de CAM's direct of indirect met het cytoskelet (actine of intermediaire filamenten) en met intracellulaire signaalwegen [5](#page=5). ### 1.3 Belangrijke families van cel-adhesiemoleculen en adhesiereceptoren Er zijn verschillende belangrijke families van moleculen die betrokken zijn bij cel-cel en cel-matrix adhesies [6](#page=6): * **E-cadherine**: Vormt calcium-afhankelijke, homofiele interacties met E-cadherines op aangrenzende cellen [6](#page=6). * **Immunoglobuline (Ig) superfamilie CAM's**: Deze leden kunnen homofiele bindingen (zoals NCAM) of heterofiele bindingen vormen [6](#page=6). * **Integrines**: Deze bestaan uit een heterodimeer van $\alpha$- en $\beta$-ketens en fungeren als adhesiereceptoren. Ze binden zich aan grote, multi-adhesieve matrixeiwitten zoals fibronectine [6](#page=6). * **Selectines**: Deze bevatten een koolhydraatbindend lectinedomein dat specifieke suikerstructuren op glycoproteïnen of glycolipiden van aangrenzende cellen herkent. Ze vormen vaak hogere orde oligomeren binnen het plasmamembraan [6](#page=6). ### 1.4 Vorming van cel-cel adhesies De vorming van cel-cel adhesies omvat twee soorten interacties: * **CAM cis interacties**: Dit zijn intracellulaire, laterale interacties waarbij CAM's (zoals cadherines) zich groeperen in clusters binnen het plasmamembraan. De specifieke regio's voor cis-interacties variëren per CAM [7](#page=7). * **Trans interacties**: Dit zijn intercellulaire adhesieve interacties die leiden tot sterke, klittenbandachtige verbindingen tussen cellen [7](#page=7). Trans- en cis-interacties versterken elkaar wederzijds [7](#page=7). > **Tip:** Begrijpen hoe CAM's zich organiseren in cis-clusters is cruciaal voor het vormen van stabiele trans-adhesies. > **Voorbeeld:** Bij intestinale epitheelcellen bevinden zich aan het apicale oppervlak microvilli voor absorptie, terwijl het basale oppervlak vastgehecht is aan de basale lamina via cel-matrix interacties. Dit illustreert hoe verschillende celoppervlakken gespecialiseerde adhesiefuncties kunnen hebben [5](#page=5). --- # Samenstelling en functie van de extracellulaire matrix De extracellulaire matrix (ECM) is een complex netwerk van moleculen buiten de cel dat weefsels structuur en ondersteuning biedt, celgedrag reguleert en een reservoir vormt voor signaalmoleculen. De samenstelling van de ECM varieert sterk tussen verschillende weefsels, wat resulteert in uiteenlopende relatieve dichtheden van cellen en matrix [10](#page=10) [8](#page=8) [9](#page=9). ### 2.1 Componenten van de extracellulaire matrix De ECM bestaat uit verschillende hoofdcomponenten, waaronder proteoglycanen, collagenen en multi-adhesieve matrixeiwitten [8](#page=8). #### 2.1.1 Proteoglycanen Proteoglycanen zijn een uniek type glycoproteïne dat bestaat uit een kerneiwit waaraan één of meer glycosaminoglycaanketens (GAG's) zijn gebonden. GAG's zijn lange, lineaire polysacchariden die zijn opgebouwd uit herhalende disacharideenheden. Er worden vier klassen GAG's onderscheiden [30](#page=30) [8](#page=8). * **Functies van proteoglycanen en GAG's:** * In kraakbeen vormen proteoglycaanaggregaten, zoals aggrecaan, sponsachtige structuren die veel water kunnen opnemen dankzij de hoge dichtheid aan negatieve ladingen van carboxy- en sulfaatgroepen in de GAG's. Dit draagt bij aan de watermantel en de uitgespreide moleculen, wat essentieel is voor de eigenschappen van kraakbeen [31](#page=31). * Ze dragen bij aan de ECM-structuren en -eigenschappen in bindweefsel [24](#page=24). * Ze kunnen zich binden aan het oppervlak van fibrillaire collagenen en deze bedekken [29](#page=29). #### 2.1.2 Collagenen Collagenen vormen de meest voorkomende eiwitten in de ECM en zijn verantwoordelijk voor de treksterkte van weefsels. Er bestaan minstens 28 typen humaan collageen die bijdragen aan verschillende ECM's in diverse weefsels. Collagenen kunnen worden ingedeeld op basis van hun structuur en functie [20](#page=20) [8](#page=8): * **Fibrillaire collagenen:** * Vormen bundels van vezels met een lengte van ongeveer 300 nm [20](#page=20). * Voorbeelden zijn type I (huid, pezen, bot), type II (kraakbeen, glasvocht), type III (huid, spieren, bloedvaten) en type V (cornea, tanden, bot) [20](#page=20). * Type I fibrillen zijn vaak georiënteerd in de richting van uitgeoefende spanning in pezen [29](#page=29). * **Fibril-geassocieerde collagenen:** * Deze collagenen associëren zich met fibrillaire collagenen om diverse structuren te vormen [29](#page=29). * Type VI collageen, met microfibril globulaire en triple-helicale segmenten, verbindt type I fibrillen tot dikkere vezels in pezen [29](#page=29). * Type IX collageen, covalent gebonden langs type II fibrillen in kraakbeen, heeft een chondroïtinesulfaatketen die uitsteekt [29](#page=29). * **Sheet-forming en anchoring collagens:** * Type IV collageen vormt tweedimensionale netwerken in alle basale lamina [18](#page=18) [20](#page=20). * Type VII collageen vormt lange fibrillen onder de basale lamina van de huid [20](#page=20). * Type XV en XIII collagens komen wijdverspreid voor [20](#page=20). * **Transmembrane collagens:** * Type XIII en XVII collagens zijn integrale membraaneiwitten die voorkomen bij hemidesmosomen in de huid [20](#page=20). * **Host Defense Collagens:** * Collectines, C1q en klasse A scavengerreceptoren behoren tot deze groep en zijn betrokken bij het immuunsysteem [20](#page=20). De assemblage van fibrillair collageen begint in de cel en wordt voltooid na secretie [24](#page=24). #### 2.1.3 Multi-adhesieve matrixeiwitten Deze eiwitten zijn belangrijke organisatoren van de ECM en spelen een sleutelrol bij celmigratie en -differentiatie [24](#page=24) [8](#page=8). * **Voorbeelden:** Fibronectine en laminine zijn belangrijke multi-adhesieve matrixeiwitten [8](#page=8). * **Structuur en functie:** Ze zijn lange, flexibele moleculen die meerdere domeinen bevatten. Ze binden verschillende soorten collageen, andere matrixeiwitten, polysacchariden, extracellulaire signaalmoleculen, evenals adhesiereceptoren. Door interacties met adhesiereceptoren reguleren ze cel-matrixadhesie en celvorm en -gedrag [8](#page=8). ### 2.2 Functies van de extracellulaire matrix De ECM vervult diverse cruciale functies binnen weefsels [10](#page=10): 1. **Verankering en omringing van cellen:** De ECM houdt de 3D-architectuur van vast weefsel in stand en bepaalt de weefselgrenzen [10](#page=10). 2. **Bepaling van biomechanische eigenschappen:** De ECM bepaalt de stijfheid, elasticiteit, porositeit en vorm van het extracellulaire milieu. Collageenvezels dragen bij aan de stevigheid van weefsels [10](#page=10) [36](#page=36). 3. **Regulatie van celgedrag:** De ECM bepaalt de polariteit, overleving, proliferatie, differentiatie en bestemming van cellen. Dit is essentieel voor embryonale en neonatale ontwikkeling, volwassen functie en de reactie op omgevingsfactoren en ziekten [10](#page=10). 4. **Faciliteren van celmigratie:** De ECM kan celmigratie remmen door als hindernis te fungeren, of juist vergemakkelijken door als "spoor" te dienen [10](#page=10). 5. **Binding en reservoir van groeifactoren:** De ECM bindt groeifactoren en kan helpen bij het genereren van extracellulaire concentratiegradiënten, fungeren als co-receptor, of de juiste binding van de groeifactor aan zijn receptor ondersteunen [10](#page=10). 6. **Activering van signaalreceptoren:** De ECM kan signaalreceptoren op het celoppervlak activeren [10](#page=10). ### 2.3 De basale lamina De basale lamina is een gespecialiseerde vorm van ECM die de meeste epithelia en andere georganiseerde celgroepen verbindt met het aangrenzende bindweefsel [16](#page=16). * **Samenstelling:** Vier multidomein ECM-eiwitten worden in alle basale laminae aangetroffen: laminine, collageen type IV, perlecan en nidogen [16](#page=16). * **Functies:** De basale lamina organiseert cellen in weefsels en compartimenten, beschermt cellen, draagt bij aan weefselherstel, vormt barrières voor permeabiliteit en geleidt migrerende cellen tijdens de ontwikkeling [18](#page=18). * **Cel-matrix interacties:** De basale lamina is aan de ene zijde verbonden met cellen via adhesiereceptoren (zoals integrines die binden aan laminine) en aan de andere zijde verankerd aan aangrenzend bindweefsel door collageenvezels en een proteoglycaan-rijke matrix [18](#page=18). * **Netwerkstructuur:** Collageen type IV en laminine vormen tweedimensionale netwerken, terwijl nidogen/entactine en perlecan moleculen deze netwerken aan elkaar knopen [18](#page=18). > **Tip:** Begrijp dat de ECM niet slechts een passieve vuller is, maar een actief component dat dynamisch interageert met cellen en de weefselfunctie sterk beïnvloedt. De variëteit in ECM-samenstelling verklaart de enorme diversiteit aan weefseltypes en hun specifieke eigenschappen. --- # Signaaltransductie via cel-matrix interacties Cel-matrix interacties, voornamelijk gemedieerd door integrines en andere celadhesiemoleculen, spelen een cruciale rol in het vertalen van extracellulaire signalen naar intracellulaire processen, waaronder mechanotransductie. Deze interacties zijn essentieel voor diverse celfuncties en weefselontwikkeling [11](#page=11) [13](#page=13) [14](#page=14). ### 3.1 Integrines als sleutelmoleculen in cel-matrix communicatie Integrines zijn transmembraaneiwitten die fungeren als adhesiereceptoren en een brug slaan tussen de extracellulaire matrix (ECM) en het cytoskelet van de cel. Ze bestaan uit alfa- $(\alpha)$ en bèta- $(\beta)$ subeenheden en hun affiniteit voor extracellulaire liganden kan zowel "inside-out" (gestuurd door intracellulaire signalen) als "outside-in" (gestuurd door ligandbinding) worden gereguleerd [13](#page=13) [14](#page=14) [35](#page=35). #### 3.1.1 De rol van integrines in signalering * **Out-to-in signalisatie:** Binding van integrines aan ECM-componenten, zoals fibronectine via de RGD-sequentie leidt tot hun clustering. Deze clustering activeert intracellulaire signaalwegen, met name het tyrosine-specifieke Focal Adhesion Kinase (FAK). FAK ondergaat transfosforylatie, wat leidt tot de rekrutering van andere signaalkinasen zoals het Src-familiekinase. Deze eiwitten versterken het signaal en activeren diverse intracellulaire routes die celoverleving, gentranscriptie, cytoskeletale organisatie, celmotiliteit en celproliferatie beïnvloeden [13](#page=13) [14](#page=14) [32](#page=32) [33](#page=33) [34](#page=34). * **Adapter-eiwitten:** Een breed scala aan cytoplasmatische adapter-eiwitten, waaronder talins, kindlins, paxilline en vinculine, interageren met de intracellulaire domeinen van integrines. Deze adapter-eiwitten zijn cruciaal voor het doorgeven van signalen en het verbinden van integrines met het cytoskelet [14](#page=14) [41](#page=41). * **Inside-out signalisatie:** Intracellulaire signaaltransductieroutes kunnen de conformationele staat van integrines beïnvloeden via de adapter-eiwitten, waardoor hun vermogen om extracellulaire liganden te binden wordt gewijzigd [14](#page=14). #### 3.1.2 Conformatieveranderingen van integrines Integrines kunnen bestaan in verschillende conformaties, die hun affiniteit voor liganden bepalen. Deze conformaties variëren van een inactieve, laag-affiniteit, "gesloten gebogen" toestand tot een actieve, hoge-affiniteit, "verlengde open" toestand. De overgang naar een actieve conformatie wordt vaak geïnduceerd door ligandbinding of door interacties met intracellulaire adapter-eiwitten zoals taline [40](#page=40). * **Mechanisme van activatie:** Intracellulaire signalering kan leiden tot de translocatie en ontvouwing van taline, dat vervolgens bindt aan het cytoplasmatische domein van de $\beta$-keten van integrine. Deze binding stabiliseert de meer uitgebreide conformatie van integrine, wat de binding aan de ECM bevordert. De daaropvolgende rek op het ECM/integrine/talinecomplex, uitgeoefend door het cytoskelet, zet integrine verder om in de volledig actieve, verlengde open vorm [41](#page=41). > **Tip:** Begrijpen van de conformatieveranderingen van integrines is essentieel voor het snappen hoe extracellulaire signalen intracellulaire paden kunnen activeren. ### 3.2 Mechanotransductie via cel-matrix interacties Mechanotransductie is het proces waarbij mechanische krachten of stimuli worden omgezet in biochemische processen. Integrine-gemedieerde cel-matrix interacties zijn een belangrijk mechanisme voor mechanotransductie [15](#page=15). * **Mechanosensor-eiwitten:** Verschillende eiwitten betrokken bij cel-matrix interacties fungeren als mechanosensoren. Zij kunnen van vorm en activiteit veranderen onder invloed van mechanische krachten. Voorbeelden hiervan zijn het ontvouwen van fibronectine type III domeinen of het gedeeltelijk ontvouwen van het talin-domein onder mechanische rek [15](#page=15). * **Vorming van adhesiecomplexen:** Integrines vormen complexe structuren met adapter-eiwitten en cytoskeletelementen, zoals focale adhesies, 3D-adhesies en podosomen. Deze complexen verbinden de cel fysiek en functioneel met de ECM. De vorm van deze complexen kan variëren afhankelijk van de omgevingsfactoren, zoals groei op een substraat (2D) of in een 3D-omgeving [38](#page=38) [39](#page=39). * **Rol van spanning:** Spanning die wordt uitgeoefend door cytoskeletale elementen, zoals actinefilamenten, kan via de adapter-eiwitten (bv. taline) op integrines worden overgebracht. Deze spanning activeert de integrines verder en kan leiden tot de rekrutering van additionele eiwitten, wat resulteert in de groei van adhesiecomplexen [41](#page=41). ### 3.3 Specifieke voorbeelden van cel-matrix interacties * **Dystrofine glycoproteïne complex (DGC):** In spiercellen vormt het DGC een belangrijk complex dat de verbinding legt tussen de ECM (basale lamina) en het actine-cytoskelet. Defecten in dit complex kunnen leiden tot spierdystrofieën, zoals Duchenne spierdystrofie, omdat de interactie tussen de ECM en het cytoskelet verstoord is. Het DGC is aanwezig in costameren, structuren die een rol spelen bij spiercontractie [42](#page=42) [43](#page=43). * **Fibronectine en RGD-sequentie:** Fibronectine is een veelvoorkomend ECM-eiwit dat via zijn RGD (Arg-Gly-Asp) sequentie specifieke binding met integrines toestaat. Experimenten hebben aangetoond dat het RGD-motief essentieel is voor snelle en sterke celadhesie aan fibronectine-gecoate substraten. Veranderingen in dit motief verhinderen celbinding aan de ECM [32](#page=32) [33](#page=33) [34](#page=34). * **Experiment met fibronectine-antilichamen:** Antilichamen tegen fibronectine kunnen de vertakkende morfogenese in zich ontwikkelende muisweefsels blokkeren. Dit illustreert dat integrine-fibronectine interacties noodzakelijk zijn voor weefselontwikkeling en specifieke morfologische structuren, zoals de inkepingen in speekselklieren [11](#page=11). > **Example:** De interactie tussen de cel en de extracellulaire matrix, gemedieerd door integrines, is cruciaal voor de ontwikkeling van weefsels. Bijvoorbeeld, het vermogen van speekselklieren om te vertakken in een foetus is afhankelijk van de correcte signalering via integrine-fibronectine interacties. Als deze interactie wordt verstoord door antilichamen, ontwikkelt het weefsel zich niet naar behoren [11](#page=11). --- # Specifieke componenten van de extracellulaire matrix De extracellulaire matrix (ECM) is een complex netwerk van macromoleculen dat structurele ondersteuning, adhesie en signaaltransductie in weefsels mogelijk maakt door de interactie van diverse gespecialiseerde eiwitcomponenten [16](#page=16). ### 4.1 De basale lamina De basale lamina is een gespecialiseerde vorm van ECM die de meeste epithelia en andere georganiseerde celgroepen verbindt met het aangrenzende bindweefsel. Het fungeert als een basis voor celassemblage in de meeste weefsels, scheidt cellen af van bindweefsel, organiseert cellen in weefsels en compartimenten, beschermt cellen, faciliteert weefselherstel, vormt barrières voor permeabiliteit, en geleidt migrerende cellen tijdens de ontwikkeling [16](#page=16) [17](#page=17) [18](#page=18). #### 4.1.1 Samenstelling van de basale lamina De basale lamina bestaat uit vier multidomein ECM-eiwitten die in alle basale laminaeaangetroffen worden: laminine, type IV collageen, perlecan, en nidogen. Deze eiwitten binden zich aan elkaar en aan cellulaire receptoren. Eén zijde van de basale lamina is verbonden met cellen via adhesiereceptoren zoals hemidesmosomale integrines die zich aan laminine hechten. De andere zijde is verankerd aan het omliggende bindweefsel via een laag collageenvezels ingebed in een proteoglycaanrijke matrix [16](#page=16) [18](#page=18). * **Laminine:** Dit is een groot, heterotrimerisch, multi-adhesief glycoproteïne dat in alle basale lamina voorkomt. Het bestaat uit drie polypeptiden (α, β, en γ ketens) die een centraal 'coiled coil' gebied vormen, verbonden door disulfidebindingen. Zowel de globulaire domeinen op de armen als de stam zijn betrokken bij binding aan andere ECM-eiwitten en laminine-receptoren (inclusief integrines). Via hun N-terminale domeinen vormen laminines een rasterwerk. De vijf C-terminale LG-domeinen van de α-subeenheid mediëren Ca$^{2+}$ afhankelijke binding aan lamininereceptoren op het celoppervlak, zoals bepaalde integrines, gesulfateerde glycolipiden, syndecan en dystroglycaan. Er zijn 16 gewervelde laminine-isovormen bekend, samengesteld uit 5 α-, 3 β-, en 3 γ-ketens [19](#page=19). * **Type IV collageen:** Dit is een velvormend collageen en een belangrijke structurele component van de basale lamina. Het molecuul is ongeveer 400 nm lang en bestaat uit een drievoudige collageenhelix die onderbroken wordt door niet-helicale segmenten. Deze onderbrekingen introduceren flexibele knikken in het molecuul. Type IV collageen vormt dimeren, tetrameren en hogere-orde velachtige netwerken door laterale interacties tussen de drievoudige helixsegmenten en kop-aan-kop en staart-aan-staart interacties van de globulaire domeinen. Verdere verknopingen stabiliseren dit netwerk. Veranderingen in type IV collageen, zoals bij het syndroom van Alport, kunnen leiden tot nier-, oor- en oogafwijkingen door de vorming van een afwijkende of verdikte basaalmembraan, wat de functie ervan belemmert [22](#page=22) [23](#page=23). * **Perlecan:** Een proteoglycaan dat een grote rol speelt in de structuur en functie van de basale lamina [16](#page=16) [18](#page=18). * **Nidogen/Entactine:** Moleculen die samen met perlecan de basale lamina netwerken verknopen [18](#page=18). > **Tip:** Begrijp hoe de specifieke structurele eigenschappen van laminine en type IV collageen (bijvoorbeeld de netwerkvorming) direct bijdragen aan de functie van de basale lamina als een structureel en functioneel membraan. ### 4.2 Collageenvezels Collagenen vormen de meest voorkomende vezelige eiwitten in bindweefsel. Er zijn ongeveer 28 typen humaan collageen bekend, die deelnemen aan de vorming van diverse ECM's in verschillende weefsels [20](#page=20) [26](#page=26). #### 4.2.1 Algemene structuur van collageen Collagenen zijn trimerische eiwitten die bestaan uit drie polypeptiden (α-ketens) die zich om elkaar heen wikkelen in een rechtshandige drievoudige helix. Elke α-keten bevat zich herhalende reeksen van Gly-X-Y aminozuren. De glycine-resten bevinden zich in de nauwe ruimte tussen de polypeptideketens in het centrum van de drievoudige helix. Het vervangen van glycine door een ander aminozuur kan de pakking van de ketens verstoren en de drievoudige helix destabiliseren [21](#page=21). #### 4.2.2 Fibrillaire collagenen Fibrillaire collagenen zijn voornamelijk geproduceerd en uitgescheiden door fibroblasten. De biosynthese omvat meerdere stappen [26](#page=26): 1. Synthese van procollageen α-ketens op ribosomen van het endoplasmatisch reticulum (ER). Asparagine-gebonden oligosacchariden worden aan het C-terminale propeptide toegevoegd [26](#page=26). 2. Propeptiden associëren tot disulfide-gebonden trimeren. Bepaalde prolines en lysines worden gehydroxyleerd [26](#page=26). 3. Modificaties stabiliseren de drievoudige helixen [26](#page=26). 4. Gevouwen procollagens worden getransporteerd via het Golgi-complex. Er kan enige laterale associatie tot kleine bundels optreden [26](#page=26). 5. Procollageenbundels worden gesecreteerd [26](#page=26). 6. De N- en C-terminale propeptiden worden verwijderd, wat resulteert in collageen trimeren [26](#page=26). 7. Trimeren assembleren tot covalent verknoopte fibrillen, met een karakteristieke 67-nm verspringing die een gestreepte verschijning geeft aan de fibrillen [26](#page=26). 8. Fibrillen kunnen samengevoegd worden tot grotere bundels [26](#page=26). > **Tip:** Een tekort aan vitamine C (ascorbinezuur) leidt tot scheurbuik, omdat het de hydroxylering van pro-α-ketens verhindert, wat cruciaal is voor de vorming van stabiele procollagen drievoudige helices [27](#page=27) [28](#page=28). #### 4.2.3 Fibril-geassocieerde collagenen Deze collagenen associëren met fibrillaire collagenen om diverse structuren te vormen [29](#page=29). * In pezen bedekken proteoglycanen en type VI collageen het oppervlak van type I fibrillen. Type VI collageen, met zijn microfibril, globulaire en triple-helicale segmenten, verbindt type I fibrillen tot dikkere vezels, waardoor de oriëntatie in de richting van de spanning wordt ondersteund [29](#page=29). * In kraakbeen zijn type IX collageenmoleculen covalent gebonden langs type II fibrillen. De chondroïtinesulfaatketen die covalent gebonden is aan de α2(IX)-keten, steekt naar buiten uit de fibril, net als de globulaire N-terminale regio [29](#page=29). ### 4.3 Elastische vezels Elastische vezels stellen weefsels in staat herhaaldelijk uitgerekt te worden en terug te keren naar hun oorspronkelijke vorm. Ze bestaan uit een stevige kern van elastinevezels, geïntegreerd in een bundel van fibrilline-fibuline-LTBP microfibrillen. Mutaties in genen die coderen voor ECM-eiwitten, zoals het FBN1-gen voor fibrilline-1, kunnen leiden tot syndromen zoals het Marfan Syndroom, wat de structuur van bijvoorbeeld de aorta kan aantasten en leiden tot uitstulpingen [36](#page=36) [37](#page=37). > **Tip:** Elastische vezels zijn cruciaal voor de elasticiteit van weefsels zoals de huid en bloedvaten. Defecten in de componenten van elastische vezels kunnen ernstige pathologieën veroorzaken. ### 4.4 Interstitiële weefsels en pathologieën Afwezigheid van belangrijke ECM-componenten, zoals type II collageen of perlecan, kan leiden tot ernstige ontwikkelingsstoornissen, zoals dwerggroei met verkorte en misvormde skeletelementen. Verstoringen van celadhesie en ECM-functie zijn kenmerkend voor diverse pathologieën, waaronder cardiovasculaire aandoeningen, aandoeningen van het bewegingsapparaat, nieraandoeningen, huidaandoeningen, oogaandoeningen, botziekten, en uitgezaaide kanker [12](#page=12). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Extracellulaire matrix (ECM) | Een dynamisch en complex netwerk van eiwitten en polysacchariden dat de structuur en functie van weefsels ondersteunt en bijdraagt aan celadhesie, signaaltransductie en weefselarchitectuur. | | Cel-adhesiemoleculen (CAM's) | Integrale membraaneiwitten die directe cel-cel adhesies mediëren, essentieel voor de vorming van weefsels door interacties met CAM's op aangrenzende cellen. | | Adhesiereceptoren | Membraaneiwitten, zoals integrines, die cel-matrix adhesies mediëren door te binden aan componenten van de extracellulaire matrix. | | Integrines | Heterodimerische adhesiereceptoren die een cruciale rol spelen bij cel-matrix interacties, signalen van buiten naar binnen doorgeven en het cytoskelet verbinden met de ECM. | | Collageen | Een familie van structurele eiwitten die vezels vormen en essentieel zijn voor de treksterkte en stabiliteit van vele weefsels, zoals pezen, botten en de huid. | | Laminine | Een groot, heterotrimerisch, multi-adhesief matrixeiwit dat een belangrijk structureel component is van de basale lamina en betrokken is bij celadhesie en signalering. | | Basale lamina | Een dunne laag van extracellulaire matrix die de meeste epithelia en andere georganiseerde celgroepen scheidt van het aangrenzende bindweefsel, en dient als steun en barrière. | | Proteoglycanen | Complexe glycoproteïnen die bestaan uit een kerneiwit waaraan glycosaminoglycanen (GAG's) zijn gebonden; ze dragen bij aan de hydratatie en de mechanische eigenschappen van de ECM. | | Glycosaminoglycanen (GAG's) | Lange, onvertakte polysacchariden opgebouwd uit herhalende disacharideenheden; ze zijn sterk negatief geladen en trekken water aan, wat bijdraagt aan de gel-achtige structuur van de ECM. | | Fibronectine | Een multi-adhesief matrixeiwit dat een sleutelrol speelt bij celmigratie, differentiatie en adhesie door binding aan zowel celoppervlaktereceptoren (zoals integrines) als ECM-componenten. | | Mechanotransductie | Het proces waarbij mechanische krachten of stimuli worden omgezet in biochemische signalen binnen cellen, wat celfysiologie en gedrag beïnvloedt. | | Focale adhesies | Gespecialiseerde cel-extracellulaire matrix juncties die ontstaan door de interactie van integrines met de ECM, en die dienen als ankerpunten voor het cytoskelet en centra voor intracellulaire signaaltransductie. | | Dystrofine glycoproteïne complex (DGC) | Een complex van eiwitten in skeletspiercellen dat de verbinding legt tussen het actine-cytoskelet en de extracellulaire matrix, essentieel voor spierfunctie en integriteit. | | Hydroxylatie | Een biochemische modificatie waarbij een hydroxylgroep (-OH) aan een molecuul wordt toegevoegd, cruciaal voor de stabiliteit van de drievoudige helix van collageen. | | Scheurbuik | Een ziekte die wordt veroorzaakt door een ernstig tekort aan vitamine C, wat leidt tot defecten in de hydroxylatie van pro-collageen en dus een verstoorde collageensynthese. |