BINDEGEWEBE Dr. Andrea D. Székely

KOMPONENTEN DES BINDEGEWEBE Zellen EC Matrix Fibers - Makromolekuläre Komplexe - Flüssigkeit

AUFGABE DES BINDEGEWEBES Bindefunktion: Bindegewebe umhüllt die Organe, Gefäße und Nerven. In Form von Bändern dient es der Stabilisierung von Strukturen, als Sehnen der Kraftübertragung Stoffwechselfunktion: Durch seine starke Durchblutung ist das Bindegewebe bestens mit Nährstoffen versorgt. Durch das Vorhandensein der Interzellularsubstanz ist für deren Verteilung gesorgt, andererseits können auf diesem Wege Stoffwechselendprodukte abtransportiert werden. Wasserhaushalt: Durch die Dehnbarkeit (aufgrund der Matrix) ist das Bindegewebe der ideale Wassermassenspeicher. Bemerkbar macht sich dies bei Ödemen. Wundheilung: Narbengewebe ist derbes Bindegewebe Abwehr: Es sind freie, spezialisierte Bindegewebszellen die an der Phagozytose beteiligt sind. Speicher: In Form des Fettgewebes (s.u.)

BINDEGEWEBSZELLEN, BLUT Eosinophil Perizyt

FRÜHDIFFERENZIERUNG

ORTSANSÄSSIGEN BINDEGEWEBSZELLEN FIBROBLAST (Faserbildung) FIBROBLAST (Faserbildun irrregulär regulär FIBROZYT (Ruhphase) ADIPOZYT braun weiss Weisse Fettgewebe Braune Fettgewebe (unilokulär) (multilokulär)

ORTSANSÄSSIGEN BINDEGEWEBSZELLEN MELANOZYT RETICULUMZELLE MESOBLAST

MOBILE BINDEGEWEBSZELLEN LYMPHOZYTEN (zeluläre Abwehr, helpers, Memoriezellen) Differenzierung PLASMAZELLEN (Immunglobulin – ANTIKÖRPER - Produktion) EOSINOPHILER GRANULOZYT (Phagozytose, Immunkomplexbildung) limák Lysosomen MASTZELLEN ( heparin - antikoagulant histamin - Entzündung serotonin – Vasokonstriktion) METACHROMASIE !!!!!!!! Sekretorische Granula

MOBILE BINDEGEWEBSZELLEN MACROPHAG MICROPHAG = NEUTROPHILER GRANULOZYT

DAS BLUT Wärmeregulation Wärmeregulation Wärmeregulation Transportmittel Transportmittel Transportmittel Transportmittel Das Blut wird hauptsächlich als Transportmittel genutzt. Die Wege und Straßen des Kreislaufsystems sorgen dafür, dass Blut an jede Stelle des Körpers gelangt. Die Gewebe entnehmen ihm Substanzen, die sie für ihre geregelte Funktion benötigen (Sauerstoff, Nährstoffe, Hormone) und geben an das Blut ihrerseits sowohl Stoffwechselprodukte als auch Hormone ab. Auch Wärme wird mit dem Blut transportiert. Durch die ständige Blutzirkulation kann der seine Temperatur von etwa 36,5 Grad konstant halten. Das Herz, als zentrale Pumpe, sorgt für einen ständigen Blutfluss. Im Zusammenhang mit der Wundheilung hat das Blut außerdem die Aufgabe der Abwehr eingedrungener Fremdkörper übernommen. Das Blut ist ein wichtiger Bestandteil des Immunsystems. Es enthält außerdem Substanzen, die bei der Blutgerinnung eine wichtige Rolle spielen und dafür sorgen, dass eine Wunde so schnell wie möglich wieder verschlossen wird. Durch seine Puffersysteme ist das Blut befähigt, innerhalb gewisser Grenzen das Säure-Basen- Gleichgewicht des Körpers zu erhalten. Wärmeregulation Wärmeregulation Wärmeregulation Abwehr, Wundheilung, Pufferfunktion Abwehr, Wundheilung, Pufferfunktion Abwehr, Wundheilung, Pufferfunktion

DAS BLUT

BLUTAUSSTRICH - MGG (Pappenheim) May-Grünwald Lösung (methanol - fixative, methylene blue - basisch, eosin - saurig) 2. Giemsa solution (azur - basisch, eosin - saurig) Basische Farbstoffe färben: Zellkerne, basophile granula, RNS Saurigen Farbstoffe färben: erythrozyten, eosinophile granula

ROTE BLUTKÖRPERCHEN Lebensdauer ~ 120 Tage Keine Kern oder Organellen Nur im Blut (Kreislauf) funktionsfähig Bikonkave Zytoplasma Hauptaufgabe: Transport von Respirationsgasen eosinophile Plasma (Eiweiss mit 95% Hgb) PLASMAMEMBRAN Hohe Preteinenanhalt actin, spectrin, ankyrin → Gestalt, Resistenz und Elastizität, glycocalix – Kohlenhydrate → AB0 Blutgruppen

BLUTPLÄTTCHEN granulomere hyalomere Grösse: 2-3 μm Lebensdauer: 7-11 days granulomer (dense staining, tubules, dense granules) hyalomer (microtubules, filaments) Aufgabe: Blutgerinnung, Thrombenretraction, Thromenauflösung Während der Blutgerinnung ändern die Thrombozyten durch Aktivatoren wie ADP, Kollagen und Thrombin ihre Form Zytoplasmabestandteile: α –granules (clotting factors, PDGF growth factors, fibronectin, von Willebrand factor), δ –granules (serotonin, histamine, ADP-, ATP, calcium), λ –granules ( lysosomal enzymes) microtubules nd filaments canalicular system (exocytosis of granules)

WEISSE BLUTZELLEN (LEUKOZYTEN) (GRANULOZYTEN, LYMPHOZYTEN, MONOZYTEN) Alle sind mobile Elementen des Blutes. Blutströhme werden benützt als ein Verkehrmittel den Zielort zu erreichen. Sehr oft wandern sie durch den Gefässwand durch und treten ins Bindegewebe, lymphatischen Organen und roten Knochenmark ein. Aufgabe: widererkennen und eliminieren die pathogene microorganismen, infizierten Zellen, fremde Moleküle, Antigene

NEUTROPHILEN 60-70% vom Leukozyten Diameter: 8-10 μm (im Blut), Barr body condensed X cromosome 60-70% vom Leukozyten Diameter: 8-10 μm (im Blut), 12-14 μm (Blutausstrich) Lebensdauer 3 Tage Segmentierte Kern keine Affinität für saurigen oder basischen Farbstoffe „first response of acute inflammation” Phagozytose (specifische granula: antibacterielle Stoff, azurophilische granula: peroxidase, lysosomalen Enzyme)

EOSINOPHILEN 2-4% Diameter : 12-17 μm Lebensdauer 6 Tage (minimum) zweilappige Kern Aufgabe: Schutz gegen viralen Infektionen / Parasiten, Wirkt als ein Mediator in allergische Reaktionen, Abraumt fibrin, phagozytiert antigen-antikörper komplexen diameter der granula 0,5-1,5 μm Mitte der granula – „crystalline body” mit major basic protein (MBP) matrix der granula: RNase, phospholipase, peroxidase, histaminase, arylsulphatase, eosinophil peroxidase (EPO), eosinophil cationic protein (ECP), eosinophil-derived neurotoxin (EDN)

BASOPHILEN 0,01-0,5 % diameter: 10-14 μm Lebensdauer: 3-10 days lappige Kern grosse granula (basophil gefärbt) enthält heparin, histamine, slow reacting substance (SRS) Aufgabe: Entzündung,(allergische symptomen), verhindert Blutgerinnung (heparin, SRS), vasodilatation (histamine), release vom vasoaktiven Stoffe (IgE receptor)

LYMPHOZYTEN large (11-18 μm) 3% medium (7-11 μm) 5-15% Natural killer, transformed T or B lymphocyte medium (7-11 μm) 5-15% Functions (main functional cells of the lymphatic or immune system) T lymphocyte (70-90%) – cell mediated immunity B lymphocyte (5-15%) - humoral immune response, Ig production (differentiate into plasma cell) Natural killer (1-3%) – killing infected or tumor cells by causing them to lyse (perforin) Development T: thymus, lymphatic organs (T dependent area) B: bone marrow, lymphatic organs (B dependent area) small (5-7 μm) 80-90%

MONOZYTEN 4-6% Die grössten Leukozyten Diameter: 15-20 μm Ekzentrische Einschnürung am Kern (1-2 nucleoli) Hell basophilische Zytoplasma mit dense granula (Lysosomen) Die stammen vom Precursorzellen des „mononucleären phagocyten system” (MPS) Treten durch die Gefässwand → und transform zum Ortsabhängigen macrophage → phagocytose von bacterien und weitere Gewebe, presentieren antigene an lymphozyten Gewebemacrophagen: alveolar macrophagen (Lunge), Kupffer Zellen (Leber), Langerhans Zellen (Haut), microglia (ZNS), osteoclast (Knochen), chondroclast (Knorpel), Hofbauer cell (placenta)

BINDEGEWEBETYPEN Eosinophil Pericyta Dr. Andrea D. Székely

Typen des Bindegewebe Flüssige BDG Lymphe Blut „Echte” BDG Lockeres BDG Areolarie Fettgewebe Retikulärea Straffes BDG Regulär (kollagen anh.) Irregulär (kollagen anh) Regulär ( elas tische anh.) Stützgewebe Knochen Kompakt Geflecht Knorpel Hyaliner Elastischer Faserknorpel Typen des Bindegewebe Flüssige BDG Lymphe Blut „Echte” BDG Lockeres BDG Areolarie Fettgewebe Retikulärea Straffes BDG Regulär (kollagen anh.) Irregulär (kollagen anh) Regulär ( elas tische anh.) Stützgewebe Knochen Kompakt Geflecht Knorpel Hyaliner Elastischer Faserknorpel Lockeres BDG (Entzündung…)

ENTWICKLUNG DES BINDEGEWEBE DISCUS INTERVERTEBRALIS STROMA PARENCHYM MESODERMALE HERKUNFT MESENCHYM Zellen MATRIX (Grundsubstanz) FIBROBLAST Fasern Areola (Spalten) DISCUS INTERVERTEBRALIS Chordoid Gewebe Straffes BDG regulär (Sehne, Gelenkband) Straffes BDG irregulär (Narbe, Haut) Lockeres BDG (Mesenterium) Nucleus pulposus (mesenchym) Zellen

BINDEGEWEBETYPEN 1. Gallertiges Bindegewebe (Wharton Sulze, mesenchyma) 2. Lockeres BDG (subcutis, um Nerven und Gefässe in Spalten, Granulationsgewebe) 3. Straffes kollagenöse BDG (Sehne, Bänder, „reife” Narbe) 4. Straffes elastische BDG (lig. flavum, lig. nuchae, elastischen membrane der Gefasse) 5. Reticuläs BDG (in parenchymatösen Organen) 6. Zellreiches BDG - stroma (ovarium, uterus) 7. Chordoid Gewebe (chorda dorsalis) 8. Fettgewebe (uniloculäres, multiloculäres)

BINDEGEWEBE TYPEN 1. Unreifes BDG: Wharton Sulze Undifferenziertes Mesenchym

BINDEGEWEBE TYPEN 2. Reifes BDG Lockeres BDG Straffes BDG BLUT (flüssig) ZSÍRSZÖVET

BINDEGEWEBE TYPEN 3. Reifes, speziale BDG STÜTZGEWEBE Retikuläres BDG Reticum Zelle STÜTZGEWEBE Knochengewebe Knorperlgewebe

AMORPHÖSE MATRIX HE Die EZM – oberflächlich betrachtet – primär als eine Fixierungsmöglichkeit für die in ihr eingebetteten Zellen. Bei genauerer Betrachtung wird aber evident, dass zwischen Zellen und EZM stets eine wechselseitige Beeinflussung herrscht. Die EZM ist daher nicht statisch, sondern muss auf molekularer Ebene als im Fließgleichgewicht begriffen werden. Die Komponenten der EZM werden von Zellen synthetisiert und sezerniert, aber auch extrazellulär oder nach Endozytose intrazellulär abgebaut. Darüber hinaus wird durch die Bindung an bestimmte Komponenten der EZM durch Zellrezeptoren die Expression von Genen in den Zellen reguliert. Zelladhäsion, Zellmigration, Zellproliferation sowie der Aufbau, Umbau und Abbau von Gewebe resultieren damit ebenso aus der wechselseitigen Beeinflussung, die EZM und Zellen widerfährt.

AMORPHÖSE MATRIX Aufgabe HE Aus den oben dargelegten Eigenschaften der EZM resultieren unter anderem folgende Funktionen oder Wechselwirkungen in verschiedenen Geweben und Organen: Formgebung von Geweben und Organen - Wassergehalt der Gewebe - Elastizität der Gewebe - Zugfestigkeit und Stabilität der Knochen, Sehnen und Bänder Zytokinreservoir - Signaltransduktion in Geweben - Verankerung und Polaritätsvorgabe für Zellen - Beeinflussung von Wundheilungsprozessen Filterleistung der Niere aufgrund ihrer speziellen -Basalmembranen

KOMPONENTEN DER MATRIX

EXTRAZELLULÄRE MATRIX Umfasst Zellen und Fasern Keine histologische Anordnung - amorfös HAUPTELEMENTEN: glycoproteins collagen laminin (basal lamina) fibroectin (binds cell to the matrix) proteoglycans – glycosaminoglycans (more carbohydrated glycoproteins) elastin

PROTEOGLYCANS (PG) PROTEOGLYCANS (PG) Glycosaminoglycans (GAG)s: (repeating disacharid units one of which sulphated hexoseamine) Chondroitin sulphate Dermatan sulphate Keratan sulphate Hyaluronic acid (HA) (hexoseamine is not sulphated) Proteoglycan monomer: GAG chains covalently bound to core protein PG-HA aggregate: PG monomers are joined to a HA molecule Glycosaminoglycans (GAG)s: (disacharid units one of which sulphated hexoseamine) Chondroitin sulphate Dermatan sulphate Keratan sulphate Hyaluronic acid (HA) (hexoseamine is not sulphated) Proteoglycan monomer: GAG chains covalently bound to core protein PG-HA aggregate: PG monomers are joined to a HA molecule

FASERIGEN ELEMENTEN 1. KOLLAGEN : EINHEIT: fibrillum 75 nm Verzweigende amorföse Grundsubstanz diameter: 1-10 µm. Flexibilität + ABER KEIN DE NEM elastizität SUBDIVISIONEN: tropocollagen, Um 3 helikalen polypeptide ist es aufgedreht (2800 A hosszú). Typische aminosäre-komponenten: hydroxyproline und hydroxylysine; Produzier vom : fibroblast Farbe: Weiss, Aufgabe: Härte, Zugfestigkeit

AUFBAU UND BILDUNG

GRANULATIONSGEWEBE

KOLLAGEN TYPEN

SEHNE

FASERIGEN ELEMENTEN 2. Elastische Fasern AUFGABE: Bildung von Fasern und Membranen Komponenten: elastin, tubulären mikrofibrillen Elastin: amorph, reich an valin Mikrofibrillumok: reich on cystin (14 nm) Verzweigenden Fasern, 0.5-1µm diameter Sehr dehnbar, werden 150% länger; im Lichtmikroskop: zeigen die glänzende ….. HERKUNFT: 1. Fasern – fibroblasten bilden; 2. Membranen – z. T. glatte Muskulatur FARBE: gelblich

ELASTIKAFÄRBUNG Rezorcin-fukschin Orcein

FASERELEMENTEN 3. RETICULIN Fasern Aufgabe: dünne verzwigende system (parenchymatösen organrn, FETT, Grundgerüst) Komponenten: fibrillum, 45 nm diameter Hauptelemenz III. Typ kollagen Einheit : tropocollagen Hohe Flexibilitat, kleine elaszticitt Herkunft: fibroblasten Färbung: AgNO3 (argyrophilia) oder PAS

FASERBILDUNG

Reticulinfasern in der Leber AgNO3 impregnation

LYMPHKNOTEN AgNO3 impregnation

MEMBRANA BASALIS Specifische Bindegewebestruktur Bildet eine Grenze (zB beim epithel) Unterstützung Kontrolle der Epithelzellenwachstum Schichten : lamina lucida (10-50 nm) lamina densa (20-300 µm) lamina fibroreticularis (breit) Komponenten: Typ IV. kollagen laminin, entactin Typ III. kollagen heparan sulphate fibronectin (fibroblast produzirt)

BINDEGEWEBETYPEN irregular regular

MEMBRANA BASALIS

DIFFERENZIERUNGFÄRBUNG AZAN Azokarmin + anilinblau HORNOWSKY eisenhematoxylin van Gieson – säurige fukszin pikrinsäure rezorcin-fuchsin