MU 24: Cellens nærmiljø, brusk-, ben- og bindevev

Question 1

Hva kalles enzymet som katalyserer kryssbindingen av kollagenfibriller (ved dannelsen av kollagenfibre) og kryssbinding mellom desmosin og isodesmosin (ved dannelsen av elastinfibre) ved å danne kovalente bindinger?

Answer 1

Lysyl oksidase

Question 2

Hva er ekstracellulær matriks bygget opp av (de tre typene makromolekyler)

Answer 2

1. GAGs (Glykoaminoglykaner)
2. Fibrøse proteiner (Kollagen og Elastin)
3. Glykoproteiner (Laminin og Fibronectin)

Question 3

Hva er fibriller?

Answer 3

• Små trådformede strukturer som består av sammenvevde proteinmolekyler
• Fungerer som byggesteiner i flere vev
• Gir mekanisk styrke, elastitet og strukturell støtte
• Kan bygges opp av Kollagen, Elastin eller Fibrillin

Question 4

Hvilke vevstyper består ECM hovedsakelig av?

Answer 4

Bindevev som sener, brusk, hud, bein, blodårer og fettvev

Question 5

Hvorfor er ECM viktig for cellens overlevelse?

Answer 5

ECM gir mekanisk støtte, signalering, regulerer cellemigrasjon og påvirker celledifferensiering

Question 6

Hva er glycosaminoglykaner (GAGs)?

Answer 6

• Makromolekyl i ECM
• Lange uforgrenede polysakkarider (karbohydratkjeder) som finnes i bindevev
• Viktig del av den grunnsubstansen som omgir celler i ekstracellulær matriks (ECM)
• Har negativ ladning (karboksyl- og sulfatgruppe)
• Den negative ladningen tiltrekker kationer (Na+- ioner) og vann noe som gir en klissete geleaktig grunnsubstanas

Question 7

Hva består grunnsubstansen som omgir celler i ekstracellulær matriks av og hva er funksjonen?

Answer 7

Grunnsubstans = Proteinglykaner + Glykoproteiner + Vann og ioner (Na+ hjelper med å trekke til seg vann)
Funksjon: Motstansdyktighet mot kompresjon, diffusjon av næringsstoffer og elastisitet og smøring

Question 8

Hva er hovedfunksjonen til GAGs (makromolekyler i ECM)?

Answer 8

• Viktig del av grunnsubstansen
• GAGs tiltrekker vann og danner den geleaktige strukturen grunnet sin negative ladning
• Den geleaktige strukturen i grunnsubstansen gir trykkmotstand og smøring (spesielt i brusk og ledd)

Question 9

Hvilke ulike typer kollagen har vi? (3)

Answer 9

1. Fibrilliært kollagen
2. Nettverksdannende kollagen
3. Fibril- assosiert kollagen

Question 10

Hvilke typer kollagen finner vi innenfor kategorien fibrilliært kollagen og hvor finner vi disse typene kollagen?

Answer 10

Type I: Bein, hud, sener og hornhinne (høy strekk fasthet
Type II: Brusk (elastisitet og tåler trykk)
Type III: Blodkar, hud (elastisitet)

Question 11

Hvilken av typene kollagen er det mest av totalt sett i forhold til total mengde kollagen?

Answer 11

Fibrilliært kollagen: TYPE I (90% av total Kollagen i kroppen)

Question 12

Hvilke typer kollagen finner vi innenfor kategorien Fibrill- assosiert- kollagen og hvor finner vi disse typene kollagen?

Answer 12

Type IV (4): Basalmembranen (danner fleksibelt nettverk)
Type VIII (8): Blodkar og hud (forankrer basalmembranen til underliggende vev)

Question 13

Hvilke typer kollagen finner vi innenfor kategorien Nettverksdannende kollagen og hvor finner vi disse typene kollagen?

Answer 13

Type IX (9): Binder seg til type II (binder kollagenfibriller sammen og styrker)
Type XII (12): Sener og leddbånd (sammen med type I), forsterker og organiserer kollagenfibriller

Question 14

Hva er hovedfunksjonen til Fibrilliært kollagen (Type 1,2 og 3)?

Answer 14

• Disse kollagentypene danner sterke kryssbundne fibriller
• Gir mekanisk styrke og struktur (finnes i sener, brusk, bein og blodårer)

Question 15

Hva er hovedfunksjonen til nettverksdannende kollagen (Type 4 og 7)?

Answer 15

Danne 3D nettverk i basalmembran. Danner nettverk i stede for fibriller -> viktige for basalmembranen

Question 16

Hva er hovedfunksjonen til fibrill- assosiert- kollagen (Type 9 og 12)?

Answer 16

Danner ikke egne fibriller

Question 17

Hva er hovedfunksjonen til proteoglykaner?

Answer 17

Binding av vann for å danne hydrerende geler, filtrering, cellemigrasjon og lagring av signalmolekyler

Question 18

Hva er proteoglykaner?

Answer 18

Et type GAGs makromolekyl. Denne typen som binder seg sammen med glykoproteiner og danner grunnsubstans

Question 19

Hva er hovedfunksjonen til kollagen i ECM (fibrøse proteiner)?

Answer 19

Gir ECM styrke og strukturell støtte

Question 20

I hvilke vevsstrukturer finner vi kollagenfibre?

Answer 20

Bein, brusk, sener og hud

Question 21

I hvilken vevsstruktur finner vi elastin?

Answer 21

Arterier (blodårer), lunger og hud

Question 22

Kollagen - primærstruktur

Answer 22

• Bygget opp av 3 polypeptidkjeder (3x alfa- helikser) som er tvinnet sammen til en trippelheliks
• Polypeptidkjeden er rik på: Prolin, glysin og hhydroksyprolin

Question 23

Hvordan bidrar elastin til ECM?

Answer 23

Gir elastistet

Question 24

Forklar kort stegene ved syntesen av kollagenfibre

Answer 24

Foregår først inne i fibroblast:
1. Start (ruER)- dannelse av Prokollagen:
- Pro- alfa- kjeder dannes (inneholder mye prolin og lysin) og har en N og en C terminal ende
2. Hydroksylering av lysin og prolin (de får på en OH- gruppe) og blir til hydroksylysin og hydroksyprolin
3. Glykosylering (hydroksylysin glykosileres -> får på en sukkergruppe). Kun lysin som binder til en sukkergruppe
4. Trippelheliks dannes = 3x pro- alfa- kjerder
5. Fraktes til Golgi og deretter til ECM ved eksocytose
6. Prokollagen får kuttet av N- og- C terminal og får dannet tropokollagen
7. Spontan dannelse av fibriller ved at tropokollagen går sammen
8. Lysil oksidase: binder fibriller til fibre
9. Kryssbindinger mellom lysin og hydroksylysin, man får dannet aldehyder som danner kovalente bindinger mellom to nærliggende aminogrupper)
Aminogruppen er negativ og aldehyder er positive (binder kovalent)

Question 25

Hvordan dannes elastiske fibre?

Answer 25

- Elastin omgitt av mikrofibriller (bygget opp av fibrillin) - Fibroblast/ glatte muskelceller prduserer tropoelastin og transporterer ut til ECM - Når tropoelastin blir frigjort i ECM omgir det seg med et nettverk av mirkofibriller - Desmosin og isodesmosin (spesifikke tverrbindinger) danner kryssbindinger mellom elastinmolekylene

Question 26

Hvor skjer syntese av kollagenfibre?

Answer 26

Celletype: Fibroblast (i bindevev), osteoblast (i bein) og kondroblaster (i bindevev)

Question 27

Hvor foregår syntese av elastinfibre?

Answer 27

Fibroblast og glatte muskelceller

Question 28

Hva er forskjellen på elastin og kollagen (struktur, funksjon, plassering og kryssbindinger)?

Answer 28

Struktur Elastin: Uregelmessig spiral Kollagen. Trippel- heliks Funksjon Elastin: Gi elastisitet/ fleksibilitet Kollagen: Mekanisk støtte og styrke Plassering Elastin: Blodårer, lunger og hud Kollagen: Ben, brusk, sener og hud Kryssbindinger Elastin: Mellom desmosin og isodesmosi Mellom hydroksylysin

Question 29

Hvorfor er osteocytter viktig for mechanosensing?

Answer 29

Osteocytter er de cellene det er mest av i beinvev og de har lange utløpere som kobler dem til andre osteocytter, osteoblaster og osteoklaster via gap junctions. Dette er viktig i forhold til signaloverføring ved mekanisk stimulering - De kan derfor regulere ved å sende signaler til enten osteoblater eller osteoblaster for å få fjerne skadet vev og danne nytt bein

Question 30

Forklar kort hvordan Elastin dannes

Answer 30

1.Syntese: Tropoelastin produseres i fibroblaster, glatte muskelceller eller kondrocytter. 2.Sekresjon: Tropoelastin skilles ut i det ekstracellulære rommet. 3.Kryssbinding: Lysyl oksidase danner kovalente bindinger mellom lysinrester, skaper elastiske nettverk. 4.Organisering: Elastin avleires og integreres med fibrillin-mikrofibriller.

Question 31

Hvordan er elastin bygget opp?

Answer 31

Aminosyrer: Hydrofobe aminosyrer: Glysin, prolin, hydroksyprolin, leucin. Lysin: Danner kryssbindinger via lysyl oksidase. Forløperprotein: Tropoelastin. Kryssbindinger: Desmosin og isodesmosin gir elastisitet. Fibrillin: Danner mikrofibriller som støtter elastinfibrene.