Week 4 Flashcards
Welke cellen zitten in de darm crypten?
Va onderin:
-Paneth cellen
-Stamcellen
-Voorlopercellen (proliferatie)
Differentiatie bovenin:
-Gobletcel
-Enterocyt
-Enteroendocriene cel
Welke cellen zitten in de niche?
Stamcellen en paneth cellen
Wat is de functie van paneth cellen?
-Secreteren WNT factor: stamcellen onderhouden en proliferatie ondersteunen
-Secreteren lysozym dat lokaal bacterien afbreekt
Waar heeft WNT zijn effect?
Lokaal in de niche
Beschrijf de WNT pathway in afwezigheid van WNT
-WNT receptor
-In cytoplasma B-catenine afgebroken in kleine stukjes door destructie complex met APC
-TcF op DNA, heeft binding B-catenine nodig
-Zonder WNT geen transcriptie-> geen proliferatie
Welke 2 functies heeft b-catenine?
- WNT pathway transcriptie regulatie (cytoplasma, kern)
- cel-cel adhesie (membraan). Ook E-cadherine betrokken
Beschrijf de WNT pathway in aanwezigheid van WNT
- WNT bindt aan WNT receptor
- Destructie complex valt uiteen
- Hoger concentratie B-catenine
- Diffundeert naar kern en bindt aan TcF (transcriptiefactor)
- Transcriptie leidt tot celproliferatie
Wat is de functie van WNT in stamcellen?
Faciliteren van asymmetrische deling van de stamcel als dat nodig is:
-Signalen naar WNT kant-> rangschikking centrosomen
-Offspring aan WNT kant blijft stamcel, andere kant differntieert
Waarom werkt WNT alleen lokaal?
WNT eiwitten hebben een lipidegroep en binden daarmee aan de celmembraan
Hoeveel van de darmkankergevallen zijn erfelijk?
15% erfelijk, 85% sporadisch
Wat is de achterliggende mutatie van familiaire adenomateuze poliposis (FAP)?
Mutatie in APC gen
Wat zijn de kenmerken van FAP?
Autosomaal dominante predispositie voor de ontwikkeling van multipele
adenomateuze poliepen in colon en rectum.
Ook verhoogd risico op andere tumoren.
Ontstaat op relatief jonge leeftijd (tussen 20 en 30 jaar).
Klinische variabiliteit in leeftijd waarop de eerste symptomen optreden,
aantal poliepen in de darm, soort en aantal andere tumoren (genotype-
fenotype relatie).
Wat is de belangrijkste mutatie bij darmkanker?
APC gen (85%):
-Sporadische APC mutaties bij meeste sporadische patienten
-Kiembaan APC mutaties
Wat zijn de gevolgen van een APC mutatie voor de WNT pathway?
Het APC tumorsuppressor gen wordt geinactiveerd.
Hierdoor werkt het destructiecomplex niet meer.
De β-catenine concentratie stijgt.
Door de hoge β-catenine concentratie gaat β-catenine ook naar de kern.
Daar vormt β-catenine een complex met TCF.
β-catenine en TCF samen activeren transcriptie.
Welke mutatie komt in 5% van de CRC gevallen voor?
Er treedt een oncogene mutatie op in het β-catenine gen (herkenningssite voor APC)
β-catenine wordt niet meer door APC herkend en kan niet meer worden afgebroken door het destructie complex.
Wat zijn de downstream targets van WNT?
- WNT
- APC (tumorsuppresorgen)
Oncogenen: - B-catenine
- TCF4
- Cycline D/ CDK4/ MYC/ LGR5
Wat zijn de functies van de B-cetenine-TCF target genen?
Cycline D en CDK4: activering cel cyclus
MYC: Hoge expressie leidt tot korte duur van de G0 fase van de cel cyclus
MYC activeert expressie van CDKs en inactiveert CDKIs
LGR5: belangrijk voor onderhouden stamcel karakter
Hoelang duurt het gemiddeld voor een darmcarcinoom ontstaat en waarom?
17 jaar
-APC geeft eerste begin extra proliferatie waardoor grotere kans om andere mutaties te accumuleren. Voor kanker 3-5 mutaties nodig wat tijd kost
Wat zijn de kenmerken van het bevolkingsonderzoek darmkanker?
Doel: 2400 minder sterfgevallen per jaar
Leeftijdsgroep: 55-75 jaar: 1X per 2 jaar onderzoek ontlasting
Occult bloed in de ontlasting
Wat is de rol van COX-2 bij CRC?
Productie door tumorcellen en inflammatie
Induceert Prostaglandine E2 (PGE2) productie
Activeert WNT signaling
Welk middel kan worden gebruikt om darmkanker te voorkomen en remmen?
Aspirine (NSAID) remt COX-2-> minder ontwikkeling van darmkanker en hogere overall survival
Wat is de oorzaak van polycytemia vera (PV)?
JAK pathway continu actief-> te veel ery’s
Wat zijn symptomen van polycytemia vera?
-Hoofdpijn
-Vermoeidheid
-Rood gelaat
-Pijn in benen en handen
-Jeuk
Welke ziektes behoren tot de myeloproliferatieve neoplasieen (MPN)?
-Polycytemia vera (PV)
-Essentiele trombocytose (ET)
-Myelofibrose (MF)
Wat is er aan de hand bij myeloproliferatieve neoplasieen?
Proliferatie (overproductie) in BM van een of meerdere myeloide lijnen. Min of meer normale uitrijping
-Clonale hemapatopoetische stamcelziektes
Wat is primaire myelofibrose?
Fibrosering beenmerg-> bloedcelvorming verplaatst zich naar andere organen zoals de milt of lever
Wat zijn de gemeenschappelijke kenmerken van myeloproliferatieve neoplasieen?
- Hypercellulaire BM
- Megakaryocyten hyperplasie en dysplasie
- Spontane groei zonder GF
- Spontane transformatie naar beenmergfibrose of acute leukemie
Hoe ontwikkelen myeloproliferatieve neoplasieen zich?
Ze kunnen in elkaar overgaan:
-ET->OV
-Post PV myelofibrose bij langer bestaand PV
-Verhoogd risico op AML, vooral bij MF
Wat zijn de klinische gevolgen van myeloproliferatieve neoplasieen?
- Verhoogd risico op trombose
- Bloedingen. Verworven ziekte van Von Willebrand omdat zeer hoge bloedblaatjes VWF absorberen
- Ziekte progressie (BM fibrose/ extra-medullaire hematpoiese/ leukemische transformatie)
Welke klachten passen bij een myeloproliferatieve neoplasie?
-Moeheid
-Pruritus
-Nachtzweten
-Botpijn
-Koorts
-Gewichtsverlies
Wat is de levensverwachting van myeloproliferatieve neoplasieen (MPN)?
- ET bij goede behandeling normaal
- PV: verkort, maar tientallen jaren
- MF: sterk verkort, gemiddeld 7 jaar overleving
Welke mutaties komen voor bij myeloproliferatieve neoplasieen?
-JAK2 (vooral bij PV)
-CALR
-MPL
Hoe wordt PV gediagnosticeerd?
-Bloed + beenmergpunctie
-Bij verhoogde ery’s + JAK2 mutatie geen beenmergpunctie nodig
Wat zijn de gevolgen van een JAK2 mutatie voor het ziektebeloop van MPN?
Hoger risico op trombo-embolische complicaties en ernstigere ziektebeloop
Hoe worden myeloproliferatieve neoplasieen behandeld?
- Aspirine: plaatjes aggregatie remming. Vermindert klachten als pijnlijke rode handen en kans op trombose
- Bij mensen met extra hoog risico op trombose hydroxyureum, interferon, anagrelide (zeldzaam 32P-therapie radioactief fosfor)
- MF en slecht levensverwachting: overweeg allogene stamceltransplantatie, risico’s
- Bij PV: aderlaten (hematocriet beheren)
Welk aanvullend geneesmiddel kan gegeven worden bij een JAK2 mutatie?
Ruxolitinib (JAK2 remmer, JAKavi): productie ery’s en klachten nemen af, aderlatingen niet meer nodig, goed effect op kwaliteit van leven
Hoeveel genen zitten er in het menselijk genoom?
~20.000
Wat is epigenetica?
Alle genen hebben dezelfde genetische informatie maar ontwikkelen verschillend omdat genen aan of uit kunnen staan, hard of zacht aanstaan. Epigenetica doorgegeven aan dochtercellen waardoor bv een huidcel een huidcel blijft. Eigen genexpressieprofiel
Hoe wordt MDS behandeld?
5-azacytidine, groep patienten reageert daar goed op
Wat is MDS?
Myelodysplastisch syndroom:
-Klonale ziekte van de hemapoietische stamcel
-Cytopenie in 1+ cellijnen evt met dysplastische kenmerken, max 20% blasten
-Beenmerg net dysplastische kenmerken in 1+ cellijnen, max 20% blasten
-Vaak ineffectieve hematopoiese
Welk ziektebeeld wordt gekenmerkt door >20% blasten?
Acute myeloide leukemie
Waaruit bestaat een nucleosoom?
-DNA
-Histonen
-Andere eiwitten
Welke 2 soorten chromatine zijn er?
Euchromatine: open chromatine, in deze staat kunnen genen worden afgeschreven.
Heterochromatine: gesloten chromatine, genen kunnen niet tot expressie komen
Welke 2 vormen van epigenetische regulatie zijn er?
- DNA methylering
- Histon-modificatie
Wat zijn de effecten van DNA-methylering?
DNA van open-> gesloten (heterochromatine)
Waar vindt DNA-methylering plaats?
C5 van cytosine in 5’-CG-3’ wordt vervangen door CH3. CH3 is aangrijpingspunt voor eiwitten die het chromatine kunnen inpakken (methyl binding proteins)
Wat is cytidine?
Cytosine gebonden aan suiker in DNA
Welke enzymen zorgen voor methylering van DNA?
DNA methyl transferases (DNMT), methylgroep uit SAM (co-factor)
Wat is de rol van hypermethylatie in het ontstaan van kanker?
Bij veel genen is er een CG eiland in de promotor van het gen. Bij methylering kan transcriptiefactor niet meer binden waardoor de gen uit gaat. Als dit genen die belangrijk zijn voor bv de ontwikkeling heeft dit een groot effect op functioneren en ontwikkeling cel
Welke vormen van methylering zijn er?
-De novo methylering
-Maintenance methylering: voor in stand houden van methylering in cellijn, na DNA replicatie
Hoe werkt 5-Azacytidine?
Het is een cytidine waarbij C5 is vervangen door N-> kan niet gemethyleerd worden. Als - ingebouwd kan maintenance methylase niet methyleren-> na aantal delingen genen aan. Toegepast bij MDS: veel genen zijn gemethyleerd in patienten. Behandeling geeft verlies DNA methylatie
Hoe werkt histon-modificatie?
Acetylering van chromatine-> DNA open.
Deacetylering-> chromatine sluit
Histon-modificatie in ZO
Hoe werkt de vorming van bloedcellen?
Voorlopercellen hebben allemaal eigen specifieke receptor->activatie bij binding GF-> vermenigvuldigen en verdere ontwikkeling (celdeling en activatie van genen)
Welke groeifactoren zijn betrokken bij de vorming van bloedcellen?
Ery’s: EPO
Granulocyten: G-CSF
Bloedlaatjes: TPO
Wat zijn de 3 hoofdgroepen membraanreceptoren?
- Ion-kanaal gebonden
- Eiwit-gebonden
- Enzym-gebonden
Hoe werken enzym-gekoppelde receptoren?
- Signaalmolecuul bindt aan de dimeer receptor en activeert deze: gaat dimeriseren
- Actieve katalytische domein
Wat voor receptoren zijn groeifactorreceptoren?
Receptor tyrosine kinases (enzym-gebonden): receptoren met IC een kinase domein die geactiveerd wordt door binding GF-> gaat downstream targets fosforyleren
Welke receptor tyrosine kinases zijn er?
EGF-R
FGF-R
Ins-R
cKit
FLT3
MCSF-R
PDGF-R
Welke fout kan optreden in een tyrosine kinase receptor?
-FLT3 komt tot expressie in vroege hemapoeietische stamcellen
-In 20-30% AML patienten mutatie: FLT3-ITD
-ITD (duplicatie aminozuren) in JM domein veroorzaakt spontane activering van het FLT3 receptoreiwit-> spontane celdeling van AML cellen
Welke receptoren zijn betrokken bij het hemapoetische systeem?
-Receptor tyrosine kinases
-Non-RTK
Wat voor receptoren zijn cytokine receptoren?
-Non-RTK
-Werken later in hemapoetische systeem
-Geen tyrosine kinase domein, hebben docking site waar JAK eiwit aan gaat zitten (kinase)
Welke non-RTK receptoren zijn er?
EPO-R
GCSF-R
TPO-R
IFNa/b-R
IFNg-R
Hoe geven enzym-gebonden receptoren hun signaal door?
Eiwitkinase hangt fosfaatgroep aan serine, tyrosine (tyrosine kinases/ fosfatases) of threonine (serine/threonine fosfatases/kinases).
-ATP + aminozuur-> aminozuur + H2O + ADP
Fosfatases kunnen ze later defosforyleren om ze te deactiveren
Wat zijn de eigenschappen van intrinsieke receptoren voor bloedcelgroeifactoren?
Geen intrinsieke tyrosinekinase activiteit (zoals bv. FLT3), maar activeren JAK tyrosine kinases/ Janus kinases
Activatie van JAKs vindt plaats in trans (“cross”), na
receptor-dimeervorming en conformatie verandering
Wat is de functie van JAKs?
JAKs fosforyleren tyrosines in receptor ketens en in signaaleiwitten. Dit activeert de functie van deze signaaleiwitten, wat leidt tot verschillende cellulaire
responsen (transcriptie, translatie, proliferatie, differentiatie, celoverleving, metabolisme)
Wat zijn de gevolgen van afwijkingen in receptoreiwitten en JAKs?
Afwijkingen in receptoreiwitten en JAKs en cytoplasmatische tyrosine kinases zijn betrokken bij verschillende bloedziekten en vormen een doelwit voor gerichte (“targeted”) therapie
Welke storingen in receptor functie/ tyrosine kinase activiteit kunnen leiden tot Acute lymfoblasten leukemie (ALL)?
Mutatie in IL-7 receptor, JAK2
Welke storingen in receptor functie/ tyrosine kinase activiteit kunnen leiden tot myeloproliferatieve aandoeningen (PV, ET, PMF)?
Mutatie in JAK2, TPO-R (MPL)
Welke storingen in receptor functie/ tyrosine kinase activiteit kunnen leiden tot chronische myeloide leukemie?
Mutatie in Abl tyrosine-kinase (bcr-abl)
Welke storingen in receptor functie/ tyrosine kinase activiteit kunnen leiden tot chronische neutrofiele leukemie (CNL)?
Mutatie in G-CSF receptor
Beschrijf de signaal transductie door een G-CSF receptor
- Binding G-CSF zorgt voor dimerisatie van de receptor
- Cross-fosforylering (activering) van JAKs
- Binding aan dockingplaatsen en activering van signaaleiwitten (cross-fosforylering van target eiwitten)
Welke mutatie geeft chronische neutrofiele leukemie (CNL)?
CSF3R mutaties:
-Mutatie in G-CSF receptor waardoor er spontane dimeervorming van de receptor is
-JAKs actief zonder G-CSF binding
-G-CSF onafhankelijke proliferatie
Hoe geven JAKs het signaal door aan downstream eiwitten?
- JAKs fosforyleren sites op de receptor (tyrosine) waardoor tryosine een dockingsite wordt
- SH2 domein van signaal eiwit past precies op P-Y en 3 opeenvolgende aminozuren
in de receptor
Wat veroorzaakt de specificiteit van eiwitten met een SH2 domein?
Verschillende SH2 domeinen herkennen verschillende P-Y-A1A2A3 codes
Wat is de rol van fosfatases bij het uitzetten van receptorsignalen?
Fosfatases halen fosfaat eraf waardoor eiwitten met SH2 domein niet meer kunnen binden
Hoe wordt EPO signalering beëindigd?
Door SHP1: remt JAK2 en verwijdert de fosfaatgroep-> terminatie signaal van EPO. Als dit niet goed werkt ontstaan er meer ery’s