Histologi : Tekst og atlas

HISTOLOGI tekst & atlas

Martin Faurholdt Gude Annette Møller Dall Simon Veedfald Anja Brügmann

MARTIN FAURHOLDT GUDE, ANNETTE MØLLER DALL SIMON VEEDFALD & ANJA HØEGH BRÜGMANN

HISTOLOGI TEKST & ATLAS MED FOTOS AF ALBERT O. MEIER

FADL’S FORLAG

Histologi.indd 3

29-05-2015 15:04:47

OVERSIGT FORORD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 HISTOLOGISKE METODER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

ALMEN HISTOLOGI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 1. CELLEN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2. EPITELVÆV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3. BINDEVÆV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 4. BLOD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 5. BRUSKVÆV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 6. KNOGLEVÆV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 7. MUSKELVÆV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 8. NERVEVÆV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

SPECIEL HISTOLOGI. . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 9. HJERTE-KAR-SYSTEMET . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 10. DET RESPIRATORISKE SYSTEM . . . . . . . . . . . 188 11. DET ENDOKRINE SYSTEM . . . . . . . . . . . . . . . 200 12. FORDØJELSESSYSTEMET. . . . . . . . . . . . . . . . . 216 13. LYMFOIDE VÆV OG ORGANER . . . . . . . . . . 250 14. HUDEN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 15. URINORGANERNE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 16. REPRODUKTIONSORGANER. . . . . . . . . . . . . 292 17. BRYSTKIRTLER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346 18. ØJET. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352 19. ØRET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362 APPENDIX I • FARVEMETODER . . . . . . . . . . . . . . . 370 APPENDIX II • ATLAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384

Histologi.indd 5

29-05-2015 15:04:47

INDHOLD FORFATTERE 13 FORORD

15

HISTOLOGISKE METODER

18

LYSMIKROSKOP 19 ELEKTRONMIKROSKOP 19 VÆVSPRÆPARERING 19 Fiksering (1. trin) 19 Indstøbning og skæring (2. trin) 20 Farvning (3. trin) 21 Acidofili og basofili 21 Metakromasi 21 PAS (periodic acid Schiff)farvning 22 Immunhistokemisk farvning 22 Artefakter 22

ALMEN HISTOLOGI

25

1 CELLEN

26

CELLENS INDRETNING 26 CELLEMEMBRANEN 27 Transporten gennem cellemembranen 29 CYTOPLASMA 31 KERNEN 32 Cellekernens opbygning 32 Nucleolus 33 ANDRE ORGANELLER 34 Endoplasmatisk retikulum 34 Golgiapparatet 35

Histologi.indd 7

Lysosomer 37 Peroxisomer 37 Mitokondrium 37 Cytoskelet 39 Mikrotubuli 39 AKTINFILAMENTER 40 INTERMEDIÆRE FILAMENTER 40 CELLEKONTAKTER 41

2 EPITELVÆV

42

OVERFLADEEPITEL 43 EPITELCELLEN 48 Basalmembranen 48 Cellekontakter og polaritet 49 Det apikale domæne 54 KIRTELEPITEL 57 Exokrine kirtler 58 Endokrine kirtler 62

3 BINDEVÆV

66

BINDEVÆVETS CELLER 67 Fikse celler 67 Vandreceller 69 BINDEVÆVSFIBRE 72 Kollagene fibre 72 Retikulære fibre 74 Elastiske fibre 74 DEN EKSTRACELLULÆRE MATRIX 75 Grundsubstansen 75 BINDEVÆVSTYPER 77 Løst bindevæv 77 Tæt, uregelmæssigt bindevæv 77

29-05-2015 15:04:47

Tæt, regelmæssigt bindevæv 78 Elastisk bindevæv 79 Mukøst bindevæv 79 Retikulært bindevæv 79 FEDTVÆV 79 Hvidt fedtvæv 79 Brunt fedtvæv 80 Histogenese 82

4 BLOD

84

BLODPLASMA 84 BLODETS FORMEDE ELEMENTER 85 Erytrocytter 86 Leukocytter 86 Trombocytter 90 BLODCELLERS LIVSCYKLUS 91 KNOGLEMARV 93

5 BRUSKVÆV

96

HISTOGENESE 97 HYALIN BRUSK 98 Den ekstracellulære matrix 99 LEDBRUSK 101 ELASTISK BRUSK 101 FIBRØS BRUSK 102

6 KNOGLEVÆV HISTOGENESE Intramembranøs ossifikation Endokondral ossifikation DEN EKSTRACELLULÆRE MATRIX KNOGLECELLERNE Osteoprogenitorcellen Osteoblasten Osteocytten Den knoglebeklædende celle (bone lining cell) Osteoklasten

Histologi.indd 8

104 105 106 107 111 112 112 112 113 114 114

DEN HISTOLOGISKE OPBYGNING AF KNOGLEVÆV Kortikal knogle Periost Trabekulær knogle Endost Lamellær knogle kontra non-lamellær knogle Remodellering Modellering Epifyseskiven

7 MUSKELVÆV

115 116 118 119 120 120 120 122 122

126

SKELETMUSKULATUR 126 Musklens opbygning 126 Røde, intermediære og hvide fibre 127 Myofibriller og myofilamenter 128 Filamentglidning 130 Innervering 132 Evnen til regeneration 134 HJERTEMUSKULATUR 134 Regeneration 135 GLAT MUSKULATUR 135 Ultrastrukturen af den glatte muskel 137 Kontraktionsmekanismen 137 Regeneration 138

8 NERVEVÆV

140

NEURONET 141 Soma 141 Dendritter 143 Axonet 144 Transport i neuroner 144 Den terminale endeknop 145 Aktionspotentiale 148 Neuronkontakter 148 Neurontyper 148

29-05-2015 15:04:47

NEUROGLIA 150 ASTROCYTTER 150 Blod-hjerne-barrieren 150 OLIGODENDROCYTTER 152 MIKROGLIA 152 EPENDYMCELLER 153 SCHWANNSKE CELLER 153 Myelinerede nervefibre 154 Umyelinerede nervefibre 155 SATELLITCELLER 155 MEDULLA SPINALIS 155 PERIFERE NERVER 157 Sensoriske receptorer 158 SPINAL- OG HJERNENERVEGANGLIER 160 AUTONOME GANGLIER 160

SPECIEL HISTOLOGI 9 HJERTE-KAR-SYSTEMET

165 166

KARRENES FUNKTIONELLE MIKROSTRUKTUR 168 MAKROCIRKULATIONEN 169 Arterier 169 Elastiske arterier (diameter > 10 mm) 170 Muskulære arterier (diameter 0,1–10 mm) 171 MIKROCIRKULATIONEN 172 Adgangen til mikrocirkulationen 172 Arterioler 173 Gennemfartskanaler 173 Kapillærer 174 VENESYSTEMET 178 Muskulære venoler og vener 178 Små og mellemstore vener (diameter 0,1–10 mm) 178

Histologi.indd 9

Store vener (diameter > 10 mm) 179 Venepumpen og veneklapperne 179 SPECIELLE VASKULÆRE STUKTURER 180 Portale kargebeter 180 Arteriovenøse shunts og anastomoser 180 Glomus caroticum og glomus aorticum 180 LYMFEKARSYSTEMET 181 Dannelsen og transporten af lymfe 181 LYMFEBANEN 182 Lymfekapillærer 182 Lymfekar 182 HJERTET 183 Endokardium 183 Myokardium 183 Epikardium 184 Hjertes fibrøse skelet og det interatriale og -ventrikulære septum 184 Hjerteklapperne 184 Hjertets impulsledningsapparat 184

10 DET RESPIRATORISKE SYSTEM

188

DE KONDUKTIVE LUFTVEJE 189 Regio respiratoria 190 Regio olfactoria 190 Bihuler 192 Svælget 192 Strubehovedet 192 Luftrøret 193 Celler i epitelet i de konduktive luftveje 194 Bronkier 195

29-05-2015 15:04:47

Bronkioler 196 DE RESPIRATORISKE LUFTVEJE 197 Respiratoriske bronkioler 197 Alveolegange 197 Alveoler 197 Surfaktant 199 Blodforsyningen 199 Pleura 199

11 DET ENDOKRINE SYSTEM

200

HYPOFYSEN 201 Pars distalis 202 Blodforsyning 204 Pars intermedia 205 Pars tuberalis 205 Neurohypofysen 205 KOGLEKIRTLEN 206 SKJOLDBRUSKKIRTLEN 207 Kolloid 208 Parafollikulære celler (C-celler) 210 BISKJOLDBRUSKKIRTLERNE 210 BINYRERNE 211 Zona glomerulosa 212 Zona fasciculata 212 Zona reticularis 213 Binyremarven 213 Blodforsyningen 213

12 FORDØJELSESSYSTEMET

216

MUNDHULEN 216 Mundslimhinden 216 Den bløde gane 217 Læberne og den mukokutane overgang 217 Tandkød og gummer 218 SVÆLGET 219 TUNGEN 219 Tungens papiller 220 Smagsløg 220

Histologi.indd 10

TÆNDER 221 Tandben 223 Emalje 223 Cement 223 Tandpulpa 224 Rodhinden 224 SPYTKIRTLER 224 De store spytkirtler 224 Ørespytkirtlen 225 Underkæbespytkirtlen 225 Undertungespytkirtlen 226 FORDØJELSESKANALEN 226 Spiserøret 226 Mavesækken 228 Tyndtarmen 233 Tyktarmen 238 Endetarm 239 Canalis analis 239 Blindtarmen 240 LEVER 241 Leverens strukturelle opbygning: lobulus og acinus 241 Acinus – en funktionsorienteret model 243 Portale lobulus 244 Leverens celler 244 Itocellen – den perisinusoidale celle 244 De Kupfferske stjerneceller 244 Galdegangssystemet 245 BUGSPYTKIRTLEN 245 Udførselsgangssystemet i pancreas 248 Endokrine pancreas 248

13 LYMFOIDE VÆV OG ORGANER THYMUS (BRISSELEN) Celler i thymus

250 252 253

29-05-2015 15:04:47

Blodforsyningen 254 Thymus-funktionen 255 LYMFEKNUDER 255 Cortex 256 Medulla 258 Lymfekar, blodforsyning og lymfeknudefunktion 258 MILTEN 258 Rød pulpa 260 Hvid pulpa 260 DIFFUST LYMFOIDT VÆV 261 Mucosa associated lymphoid tissue (MALT) 262 Den lymfatiske svælgring 262 Peyerske plaques (GALT) 264 Appendix (GALT) 264

14 HUDEN

266

EPIDERMIS 267 Stratum basale 269 Stratum spinosum 269 Stratum granulosum 269 Stratum lucidum 270 Stratum corneum 270 ANDRE CELLER I EPIDERMIS 270 Langerhanske celler 271 Lymfocytter 271 Merkelceller 271 DERMIS 271 Stratum papillare 271 Stratum reticulare 272 UNDERHUDEN 273 HUDENS VASKULARISERING 273 NERVER 274 ALDRING 274 HUDENS DERIVATER 274 Hår 274 Hudkirtler 276 Negle 278

Histologi.indd 11

15 URINORGANERNE

280

NYRERNE 280 Opbygning 280 Nyrens vaskulære forsyning 288 URINLEDERNE 290 URINBLÆREN 290 URINRØRET 291 Det mandlige urinrør 291 Det kvindelige urinrør 291

16 REPRODUKTIONS ORGANER

292

MEIOSEN 292 MANDENS REPRODUKTIONS­SYSTEM 295 Testiklerne 295 Blod-testis-barrieren 297 De spermatogene celler 299 Spermiogenesen 302 Leydigske celler 303 Testosteron 304 De fraførende sædveje 305 Bitestiklen 306 Transport og modning af spermatozoen 308 Kapacitering og hyperaktivering 309 Ductus deferens 309 Vesiculae seminales 310 Prostata 312 Penis 314 Glandulae bulbourethrales 316 KVINDENS REPRODUKTIONSSYSTEM 316 Ovarierne 316 Tuba uterina 326 Uterus 329 Vagina 334

29-05-2015 15:04:47

Den første uge efter befrugtningen 334 Placenta 338

17 BRYSTKIRTLER

346

LIVS- OG CYKLUSFORANDRINGER 348 MENSTRUATIONSCYKLUS 349 GRAVIDITET 349 LAKTATION 350 EFTER AMNINGEN 350 POST-MENOPAUSALT 350

18 ØJET

352

ØJENLÅGET 353 ØJEÆBLET 355 Tunica fibrosa (tunica externa) 355 ØJETS BRYDENDE MEDIER – DET DIOPTRISKE APPARAT 357 Linsen 357

Histologi.indd 12

Kammervandet 358 Glaslegemet 358 Tunica vasculosa bulbi 358 Tunica interna bulbi 359 Den optiske nerve 361

19 ØRET

362

DET YDRE ØRE 362 MELLEMØRET 363 Trommehinden 364 Trommehulen 364 DET INDRE ØRE 364 DET AUDITIVE SYSTEM 366 DET VESTIBULÆRE SYSTEM 368

APPENDIX I • FARVEMETODER 370 APPENDIX II • ATLAS

384

REGISTER 420

29-05-2015 15:04:47

FORORD HISTOLOGI • TEKST & ATLAS

Den bog, du sidder med i hænderne, er en kortfattet lærebog i histologi (vævslære), hvor de vigtigste vævstyper og deres funktioner er beskrevet. Bogen beskriver både den almene og den specielle histologi med fokus på lys- og elektronmikroskopiske billeder samt mere skematiske oversigtsillustrationer. De mange mikroskopifotos kombineret med flotte, skematiske oversigtsillustrationer gør bogen yderst velegnet til genkendelse og forståelse af histologiske præparater. Bogen er således også et værk, der med stor fordel kan benyttes til eksamensforberedelse, hvor identifikationen af histologiske snit er essentielt.

Bogens histologiske fotos er taget af Albert O. Meier i samarbejde med Martin Faurholdt Gude. Institut for Molekylær Medicin, Odense Universitet, har gjort bogprojektet muligt ved at stille deres præparatsamling til rådighed. Det er fra denne samling, billederne er taget, og herudover har en række personer lånt os deres præparater. Der skal derfor lyde en stor tak til professor Claus Yding Andersen, lektor Troels Torp Andreassen, afdelingslæge, ph.d. Carsten Bjarkam, overlæ-

ge, ph.d. Søren Dalager samt professor, overlæge, dr.med. Torben Steiniche.

Det omfattende arbejde har resulteret i billeder fra flere histologiske samlinger, som er med til at give denne bog faglig bredde. De skematiske oversigtsillustrationer er lavet for at lette forståelsen af de komplekse mekanismer i kroppens væv.

Bogen er delt ind i to overordnede dele: DEL I: Almen histologi og DEL II: Speciel histologi. Den almene del præsenterer let forståeligt de fire grundlæggende vævstyper: bindevæv, muskelvæv, epitelvæv og nervevæv. I den specielle del gennemgås på let forståelig og pædagogisk vis, hvordan disse fire almene væv danner kroppens forskellige organvæv. Ud over disse to dele indeholder bogen indledende kapitler om histologiske metoder samt en enkel beskrivelse af cellens opbygning og funktion.

Sidst i bogen er placeret to appendices.

Appendix I beskriver de forskellige histologiske farvemetoder, som vises i bogen.

Appendix I er for den særligt interesserede, som ønsker baggrundsviden om de

FORORD 15

Histologi.indd 15

29-05-2015 15:04:47

forskellige farvemetoder, men det er også tænkt som en guide til praktisk mikroskopi.

Appendix II er lavet som et miniatlas, som præsenterer supplerende histologiske fotos til bogens kapitler. Her findes lidt over 150 fotos med illustrationer og billedtekster, og billederne er inddelt efter bogens kapitelnumre, så billederne let kan findes i forbindelse med gennemlæsning af kapitlerne.

Bogens målgruppe er primært medicinstuderende ved de medicinske fakulteter i Danmark, både i København, Aarhus, Odense og Aalborg. Andre uddannelser som biomedicin og dyrlægestudiet kan også have god brug af bogen. Den er på grund af de mange fotos og illustrationer yderst velegnet til eksamensforberedelsen, men kan også bruges som en kortfattet lærebog, idet den er tilstræbt pensumdækkende ved de fire medicinske fakulteter.

Der skal lyde en kæmpe stor tak til Albert O. Meier, som har været fotograf til bogens mange mikroskopifotos. Uden ham havde bogen ikke været mulig. Derudover vil vi gerne takke illustrator Ole Elmstrøm, som på fænomenal vis har gjort bogens billedside både pædagogisk og smuk. Ellen Holm Nielsen skal takkes for grundig gennemlæsning af bogens tekstside samt mange gode forslag til denne, samtidig har hun meget generøst stillet sine EM-fotos til rådighed for projektet her. En stor tak skal også lyde til professor, overlæge, dr.med. Lars Melholt Rasmussen.

Til sidst vil vi gerne takke studenterreviewerne, som har været med undervejs, og som har været med til at starte projektet op samt kommet med gode input i bogens forskellige faser. Især skal Simon Kousgaard og Thomas Prior takkes for at have været med til at starte projektet op, og Michael Tveden Gundesen og Henriette Sav Madsen for at have kommet med særligt værdifulde indspark i den sidste fase af projektet.

Forfatterne, maj 2015

16 HISTOLOGI

Histologi.indd 16

29-05-2015 15:04:47

HISTOLOGISKE METODER Annette Møller Dall

Histologi er læren om organismens væv og de celler, der indgår i disse. Celler og vævets øvrige komponenter kan ikke ses med det blotte øje, hvorfor mikroskopet er et vigtigt redskab inden for histologien.

Det væv, der skal studeres, må behandles på en måde, der muliggør iagttagelse gennem et mikroskop. Betegnelsen for produktet af denne behandlingsproces er et præparat. Der anvendes en række teknikker, hvis grundlæggende principper det er vigtigt at forstå for at kunne forholde sig kritisk til materialet (hvad der er et

sandt udtryk for vævets opbygning, hvad der er artefakter osv.).

Mikroskopet anvendes for at få et stort billede af noget småt (forstørrelse) og for bedre at kunne opløse vævets detaljer (dvs. øget opløsningsevne (d)). Evnen til at opløse et billede er evnen til at skelne to punkter (detaljer) i billedet fra hinanden. Et optisk systems opløsningsevne kan beskrives ved, hvor tæt to separate punkter kan ligge på hinanden uden at flyde sammen. For det menneskelige øje er opløsningsevnen omkring 0,2 mm

18 HISTOLOGI

Histologi.indd 18

29-05-2015 15:04:47

hvorimod man med et lysmikroskop kan opnå en opløsningsevne på 0,2 µm. Endnu mindre strukturer, såsom subcellulære substanser, kan studeres ved at anvende et elektronmikroskop, hvor man kan opnå en opløsningsevne på 0,2 nm.

Via mikroskopet opnås samtidig en simpel forstørrelse af det iagttagne objekt.

Forstørrelsen er dog uafhængig af opløsningsevnen og udtrykker udelukkende en sammenhæng mellem den reelle størrelse og ”billedstørrelsen”. Således bliver detaljerne forstørret, men man ser ikke flere detaljer.

LYSMIKROSKOP Når man sender lys gennem et præparat, vil lyset ændres afhængigt af dets biologiske sammensætning. Forandringerne i lyset kan opfanges af det menneskelige øje ved at betragte det gennem en række linsesystemer. Et lysmikroskop er sammensat af tre sådanne systemer. Kondensoren, der samler og koncentrerer lyset, inden det rammer præparatet, objektivet, der forstørrer billedet og sender dette videre mod okularet, hvorigennem præparatet betragtes. Den samlede forstørrelse af et præparat findes ved at multiplicere de enkelte forstørrende faktorer (objektivet og okularet). Lyset skal være i stand til at trænge gennem præparatet, hvorfor de fleste lysmikroskopiske præparater har en tykkelse på 5-20 µm.

ELEKTRONMIKROSKOP Ved at erstatte ”almindeligt” lys, der har en bølgelængde på omkring 500 nm, med en elektronstråle, hvis bølgelængde er 0,005 nm, kan man opnå en forøgelse af både opløsningsevnen og forstørrelsen.

Der findes to grundtyper af elektronmikroskoper, transmissions­elek­tronmikroskopet (TEM), hvor elektronerne går igennem objektet, og scanningselektronmikroskopet (SEM), hvor elektronerne ikke passerer gennem objektet, men danner et indirekte billede af objektets overflade. Da elektronstrålers gennemtrængningsevne er ringe, er det nødvendigt ved TEM at anvende vævssnit, der er skåret med en tykkelse på omkring 50 nm.

Den efterfølgende billeddannelse fo­ re­ går ved, at elektronerne detekteres (ram­mer og registreres) på en fotografisk plade.

VÆVSPRÆPARERING Fiksering (1. trin) Fiksativer anvendes for at bevare strukturen af væv og celler. Det består for det meste af en kemisk opløsning, der standser cellernes metabolisme, forhindrer enzymatisk nedbrydning af celler og væv ved autolyse (”selv-fordøjelse”), slår mikroorganismer som bakterier, svampe og virus ihjel samt hærder vævet som følge af tværbinding eller denaturering af proteinmolekyler.

HISTOLOGISKE METODER 19

Histologi.indd 19

29-05-2015 15:04:47

Formalin er en vandig opløsning af formaldehyd og er alene eller i kombination med andre kemikalier og buffere det mest almindelige fiksativ til lysmikroskopiske præparater. Til elektronmikroskopi anvendes opløsninger af glutaraldehyd.

Fiksativer bevarer cellernes og de ekstracellulære komponenters generelle struktur ved at reagere med aminogrupper på proteinerne, og da de ikke ændrer den tredimensionelle struktur, beholder vævet sin evne til at reagere med specifikke antistoffer, hvilket er afgørende, når der skal anvendes immunhistokemiske metoder (se senere i kapitlet).

Selvom formalin-fiksering er den traditionelle metode, er denne ikke altid tilstrækkelig, da den ikke kan belyse den kemiske sammensætning af cellerne. For eksempel fikseres neutrale lipider ikke af formalin og fjernes derfor i de efterfølgende farveprocesser, hvor opløsningsmidler indgår. Vil man bevare disse lipider, som f.eks. findes i fedtvæv, må man først fryse vævet og efterfølgende anvende fedtopløselige farvestoffer. Ønsker man at bevare membranstrukturen, er det nødvendigt til elektronmikroskopi at anvende specielle fiksativer med tungmetaller som permanganat eller osmium, der binder til fosfolipider.

Indstøbning og skæring (2. trin) Som nævnt skal vævet, før det kan stu­ deres i mikroskopet, skæres i tynde skiver (snit). Dette kræver, at vævet gøres hårdt, hvilket kan ske ved at indstøbe det i voks, oftest paraffin. Efter fiksering vaskes vævet og dehydreres i en alkoholrække

med stigende koncentration (til 99,9 % alkohol) for at fjerne vand – altså dehydrere vævet. Dernæst ”klares” vævet i xylen, der er blandbart med paraffin, for at fjerne alkoholen fra vævet inden infiltrering med smeltet paraffin. Når paraffinen efterfølgende er afkølet og hærdet, kan vævsblokken skæres i tynde skiver på typisk 5-20 µm med en speciel skæremaskine, en mikrotom.

Vævsskiverne (snittene) monteres herefter på præparatglas. Efterfølgende fjernes paraffinen ved xylen, hvorefter præparatet kan rehydreres i en række alkoholopløsninger med faldende alkoholkoncentration. Herefter er vævet klart til farvning. Til elektronmikroskopi, hvor endnu tyndere snit kræves, er det nødvendigt at anvende et hårdere indstøbningsmateriale, der ofte er plastmaterialer (epoxyresin eller acrylresin), hvorefter ultratynde snit på 20-100 nm kan skæres på en ultramikrotom. Et generelt problem ved de meget tynde snit er, at vævets tredimensionelle struktur forsvinder, og denne kan i nogle tilfælde være svær at forestille sig ud fra todimensionelle snit.

Det er muligt at fremstille tykkere snit til lysmikroskopi og derved få mulighed for at betragte flere cellelag. Dette kan gøres vha. en vibratom, hvor snit på 50 µm kan fremstilles, eller ved en cryostat, hvor vævet skæres ved frosttemperatur. Da vævsblokken i sidstnævnte tilfælde nedfryses inden skæring, hvorved bl.a. lipider bevares, anvendes denne metode også til studier af disse. Ydermere er frysesnit meget hurtige at fremstille, hvorfor de bruges diagnostisk til f.eks.

20 HISTOLOGI

Histologi.indd 20

29-05-2015 15:04:47

under en operation at bestemme, om udtaget væv er benignt (godartet) eller malignt (ondartet).

Farvning (3. trin) De skårne snit er farveløse og må farves for at være velegnede til lysmikroskopi.

Rutinemæssigt anvendes HE-farv­ ning (omtales efterfølgende), men visse strukturelle komponenter, såsom elastisk materiale, retikulære fibre samt lipider, kan ikke skelnes med denne farvemetode. Ønsker man at studere disse strukturer, anvendes derfor selektive farvemetoder, der f.eks. inkluderer brugen af orcein til elastisk materiale og sølv-imprægnering til retikulære fibre.

Figur M.1. LM af væv farvet med hæmatoxylin-eosin. Vævet stammer fra pancreas.

Acidofili og basofili Den almindeligste farvemetode til histologiske præparater er HE-farvningen.

Denne metode bygger på to farvestoffer, hæmatoxylin og eosin.

Hæmatoxylin er et naturligt forekommende (basisk) farvestof, som binder til negativt ladede grupper, der som følge heraf betegnes basofile. Eosin kan derimod danne bindinger til positivt ladede grupper, der betegnes acidofile. Inden for histokemien anvendes betegnelserne basiske eller kationiske samt sure eller anioniske farvestoffer også om dette. Begge stoffers farvbarhed er afhængig af pH-værdi, men ved neutral pH-værdi gælder, at DNA og RNA er basofile (pga. dissociation af molekylernes fosfatgrupper), mens de fleste proteiner i cytoplasma er acidofile. Metoden giver en oversigtsfarvning, hvor cytoplasma reagerer

Figur M.2. LM af præparat fra tarmsystemet farvet med toluidinblå. Præparatet viser eksempel på metakromasi, hvor granula i en mastcelle farves rødviolette.

med eosin og fremstår lyserødt, mens materiale i cellekernen reagerer med hæmatoxylin og farves blå-violet (se figur M.1).

Metakromasi Herved forstås det fænomen, at en struktur efter farvning med et givet farvestof

HISTOLOGISKE METODER 21

Histologi.indd 21

29-05-2015 15:04:48

kan antage en anden farve end den, farvestoffet har. Fænomenet skyldes, at farvestoffet i en fortyndet opløsning vil være på monomer form, mens det ved koncentrering kan aggregere til en polymer tilstand medførende et hertil knyttet samtidigt farveskifte (figur M.2). Metakromasi ses ved farvning af grundsubstansen i brusk med toluidinblå (et kation-farvestof, der er metakromatisk), der aggregeret fremstår rød-violet. Baggrunden for dette er, at de sulfaterede glykosaminoglykaner, der har en meget lav pH-værdi, reagerer kraftigt med kation-farvestoffet. Også mastcellerne i bindevævet farves metakromatisk, hvilket skyldes deres indhold af heparin, der er polyanionisk og derved binder kraftigt til kation-farvestoffet.

stof fra blodet (polyklonale), eller det kan fremstilles ved hjælp af klonede celler (monoklonale). Mange antistoffer er i dag kommercielt tilgængelige, men er fremstillet efter samme principper. Når antistoffet skal synliggøres for mikroskopi, er der flere muligheder. Antistoffet kan være koblet til en peroxidase (ofte en HPO – horseradish peroxidase), der påvises enzymhistokemisk, eller til et sekundært antistof. Det sekundære vil da være rettet mod det første – eller rettere den type vært dette er fremstillet i (f.eks. kanin) og er ofte fluorescerende (figur M.3). Når sidstnævnte præparater skal studeres, er det nødvendigt at anvende et fluorescensmikroskop, hvor det ”almindelige” lys er erstattet af fluorescerende lys.

PAS (periodic acid Schiff)-farvning

Artefakter

Metoden er baseret på perjodsyre (HIO4) og stoffet leukofuchsin, der indgår i Schiffs reagens. Leukofuchsin er farveløst, men danner med aldehyder et stabilt, rødt produkt. Metoden anvendes til påvisning af kulhydratrige makromolekyler som glykogen og glykoproteiner, og reaktionen skyldes, at aldehyder dannes ved, at frie hydroxylgrupper på to nabokulstofatomer oxideres efter behandling med perjodsyren.

Denne betegnelse bruges om strukturer i præparatet, der ikke er til stede i det levende væv, men er opstået i forbindelse

Immunhistokemisk farvning Den specifikke binding mellem et antigen i vævet og et tilført antistof ligger til grund for de immunhistokemiske farvninger. Et antistof kan fremstilles ved at indsprøjte et givet antigen i eksempelvis en kanin og derefter oprense det producerede anti-

Figur M.3. Fluorescensfarvet præparat af nerveceller (grønne) og astrocytter (røde).

22 HISTOLOGI

Histologi.indd 22

29-05-2015 15:04:48

med præpareringen. Dette kan være folder eller ridser i vævet, der er kommet ved skæring og montering. Udfældninger af farvekrystaller kan også forekomme og vil ofte ligge oven på vævet. Endelig forekommer der ofte en skrumpning af vævet, hvilket kan ses som hulrum.

HISTOLOGISKE METODER 23

Histologi.indd 23

29-05-2015 15:04:48

Histologi.indd 24

29-05-2015 15:04:48

ALMEN HISTOLOGI DEL I

Histologi.indd 25

29-05-2015 15:04:49

Kapitel 1

CELLEN Anja Høegh Brügmann

Med dette indledende kapitel vil vi kort og koncist indføre læseren i cellers strukturelle og funktionelle opbygning som grundlaget for histologi.

Cellen er grundelementet i levende organismer. Cytologi er læren om cellens struktur og funktion. Når flere celler sammenstilles, betegnes de væv. Læren om væv betegnes histologi. En samling af celler med specialiserede funktioner udgør et organ.

CELLENS INDRETNING Cellen er den mindste afgrænsede enhed i kroppen, som ved tilførslen af næring har en egen eksistens. Cellen afgrænses fra omgivelserne af cellemembranen, som er en tynd hinde, også betegnet plasmalemma eller plasmamembran.

Overordnet kan cellen inddeles i to kompartments, nemlig cytoplasmaet og cellekernen (nucleus), se figur 1.1. Derudover indeholder cellen en række organeller (små organer), som er funktionelle

26 ALMEN HISTOLOGI

Histologi.indd 26

29-05-2015 15:04:49

Plasmamembran

Cytoplasma Kernen

Kernepore Nucleolus

Figur 1.1. Skematisk tegning af en celle med cellekerne.

enheder. De vil blive beskrevet nærmere senere i kapitlet.

Den del af cytoplasmaet, der ikke opfyldes af organeller eller inklusioner, kaldes cytosolen (cellevæsken). Cytosolen er et mere eller mindre flydende medium, der indeholder opløselige proteiner samt en række metabolitter (nedbrydningsprodukter) og ioner (ladede molekyler).

I kernen findes arvematerialet – den genetiske kode – der indeholder instrukserne til, hvordan cellen skal opbygges og fungere. Kernen ligger i cytoplasmaet, og som nævnt afgrænser cellemembranen cellen som enhed fra omgivelserne.

CELLEMEMBRANEN Cellemembranen er ikke blot en simpel væg, men en uhyre dynamisk struktur.

Den har komplekse funktioner og er afgø-

rende for opretholdelse af cellens miljø.

Cellemembranen har mange fælles egenskaber med organelmembranerne (se senere i kapitlet) i cellens indre, der underinddeler celleindholdet.

Selve cellemembranen er opbygget af to lag af lipider af typen fosfolipider samt kolesterol. Omkring halvdelen af lipiderne i membranen er fosfolipider, mens den anden halvdel udgøres af kolesterol. Dertil kommer indlejring af mange proteinmolekyler, som her sørger for transport ud og ind af cellen. Mængden af membranproteiner er afhængig af celletype og -funktion, men kan anslås at udgøre ca. halvdelen af membranmolekylerne.

Tabel 1.1. Cellemembranens molekylesammensætning (celletypeafhængig).

Lipider

Ca. 50 %

Proteiner

Ca. 45 %

Kulhydrater

Ca. 5 %

Den dobbelte lipidmembran har væskeform, og som i alle andre væsker kan molekylerne skifte plads indbyrdes. Processen er energikrævende og kan katalyseres af membranbundne enzymer, som kaldes lipaser. Spontane skift mellem den ydre og den indre lipidmembran sker mere sjældent.

Fordi membranerne har væskeform, er de fysisk fleksible og kan bøjes og strækkes uden at knække. En ikke-flydende krystallinsk membran bliver skrøbelig og mister en række funktioner, som vil medføre cellens død. Cellemembra-

1 • CELLEN 27

Histologi.indd 27

29-05-2015 15:04:49

“Signaleringsplatform” af integrale proteiner Kulhydrat

Dobbelt lipidlag Hydrofile hoveder

Kolesterolmolekyler Flydende membranprotein Integralprotein Perifere membranproteiner på cellemembranens yderside og inderside

Hydrofob ende

Hydrofile hoveder

Figur 1.2. Skematisk tegning af cellemembranens opbygning. Cellemembranens opbygning af et dob­belt lipidlag. De to fosfolipidlag orienteres med hydrofile hoveder mod cellemembranens overflader og hydrofobe ender midt i cellemembranen. De forskellige typer af proteiner er indlejret i cellemembranen. En samling af membranproteiner danner en ”signaleringsplatform”, som tillader passage af molekyler. Kulhydraterne former i deres binding til proteiner og til lipider henholdsvis glukoproteiner og glukolipider.

nens viskositet (sejhed) bestemmes af lipidlagenes sammensætning, deres smeltepunkt og af temperaturen. I pattedyr varierer temperaturen fra sted til sted i kroppen betydeligt.

Kolesterolmolekylerne har afgørende funktioner, og de indgår i cellemembraner i omtrent samme antal som fos-

folipiderne. Kolesterol sikrer en konstant viskositet over et meget bredt temperaturinterval. I pattedyr kan temperaturen variere fra 5-10 grader i en fod til 37 grader i de indre organer. Sammensætningen af kolesterol og fosfolipider sikrer, at plasmamembranen kan være flydende begge steder. Kemisk sker det ved, at bevægelserne i fosfolipidernes kulbrintekæder reduceres. Kolesterolmolekylerne er næsten uopløselige i vand, men de har en polær -OH-gruppe, som orienterer dem i cellemembranen.

Alle lipidmolekylerne lejres på en bestemt måde i cellemembranen på baggrund af deres kemiske opbygning. Dette giver anledning til den strukturelle opbygning i det dobbelte lipidlag, se figur 1.2.

Fosfolipiderne består almindeligvis af en mættet og en umættet fedtsyre. De

28 ALMEN HISTOLOGI

Histologi.indd 28

29-05-2015 15:04:49

danner den hydrofobe ende, som har lav affinitet for vand, og som vender mod midten af cellemembranen. Den modsatte ende har et hydrofilt hoved med høj affinitet for vand. Disse danner tilsammen de ekstracellulære og intracellulære overflader, som vender mod væskefasen udenfor og inde i cellen. Se boksen i figur 1.2.

Imellem fosfolipiderne ligger kolesterolmolekylerne inkorporeret, og her udøver de deres stabiliserende effekt på cellemembranen.

Denne konstruktion tillader, at fosfolipiderne, som er amfifatiske, dvs. både hydrofile og hydrofobe, er tilpasset omgivelsernes væskefase og holder cellemembranen tæt, så cellens fysiologiske egenskaber kan opretholdes.

Transporten gennem cellemembranen Transport ud og ind af cellen varetages af proteinerne, der ligger indlejret i den dobbelte lipidmembran. Membranproteiner inddeles, efter hvilken grad de er indlejrede i membranen. De perifere membranproteiner sidder løst bundet på membranens inderside eller yderside med ikke-kovalente bindinger. De flydende membranproteiner er delvist nedsænkede i det dobbelte lipidlag. De integrale proteiner går tværs gennem det dobbelte lipidlag en eller flere gange. Man kan opfatte cellemembranen som to væskelag, der er i kontinuerlig bevægelse, og hvor membranproteinerne danner fortykkede områder som ”signaleringsplatforme”.

Man har sammenlignet det med isbjerge, som flyder på havet.

Membranproteinernes varierende gra­ der af indlejring i cellemembranen blev kendt gennem frysefraktureringsteknikken.

Dette er en teknik, hvor membranens laginddeling i hydrofile og hydrofobe lag udnyttes. Når et vævsmateriale præpareres til elektronmikroskopi, nedfryses det, og et slag på det frosne væv resulterer ofte i et brud i det hydrofobe område mellem og langs med det dobbelte lipidlag, hvor sammenhængskraften er svagest.

Afstøbninger af overflader og brudflader kan påvise integrale proteiner, som går gennem hele membranen, og perifere og flydende proteiners aftryk, som kun kan påvises på de overflader, som de har relation til. På den måde blev det erkendt, at den cytoplasmatiske membran indeholder langt flere flydende proteiner end den ekstracellulære overflade.

Der er defineret seks kategorier af membranproteiner ud fra funktion, se figur 1.3. Opdelingen er dog teoretisk, idet mange proteinkomplekser er multifunktionelle: 1. Pumper tillader passage af ladede ioner (f.eks. Na+/K+-pumpen) og makromolekyler som aminosyrer og kulhydrater.

2. Kanaler lader små ioner, molekyler og vand komme ind og ud af cellen.

3. Receptorproteiner aktiveres, når en ligand binder sig og starter en signalkaskade ind i cellen (f.eks. hormonstimulation).

4. Linkerproteiner fungerer som anker for det intracellulære cytoskelet

1 • CELLEN 29

Histologi.indd 29

29-05-2015 15:04:49

H+

Kanal Receptor

Na+

Linker Enzym

Pumpe

K+ Junctions

Strukturelle proteiner

Figur 1.3. De beskrevne typer af membranproteiner er skitseret ved deres funktion, men mange proteinkomplekser er multifunktionelle. De strukturelle proteiner er cellekontakter. Junctions kan også forbinde naboliggende celler og have funktionel betydning.

(f.eks. integriner, som bindes med intracytoplasmatiske aktinfilamenter).

5. Enzymer har mange forskellige funktioner. En vigtig rolle er spaltning af ATP og dermed tilførsel af energi til f.eks. ionpumper.

6. Strukturelle proteiner laver junctions med naboliggende celler.

Passage over cellemembranen sker ikke kun gennem membranproteinerne. Nogle substanser som små uladede eller fedt­ opløselige molekyler kan passere celle-

membranen ved simpel diffusion. Dvs. at de nærmest siver igennem lipidmembranerne, som regel trukket af en koncentrationsforskel. Vand passerer alle membraner med lethed, selvom det er polært. forklaringen er, at vandmolekylerne er meget små.

Celler har endnu et optagelsessystem til rådighed: vesikulær transport. Ved denne proces kommer den substans, som cellen skal optage/udskille, ind i et lukket miljø og kan opløses i cytoplasmaet eller transporteres mellem forskellige kompartments i cellen.

Vesikulær transport, som importerer substanser i cellen, kaldes endocytose, mens den proces, der eksporterer, kaldes exocytose, se figur 1.4. Vesikler er små membranafgrænsede rum, og vakuoler er store vesikler.

30 ALMEN HISTOLOGI

Histologi.indd 30

29-05-2015 15:04:49

Ved endocytose dannes der først kon­ takt mellem cellen og det, der skal op­tages.

Derefter omslutter plasmamembranen det, som skal optages, i en endocytosevakuole, som frigøres fra celleoverfladens in-

Exocytose

derside og føres ind i cytoplasmaet og evt. videre til en specifik destination i cellen.

Til opløsning og nedbrydning af endocytosevakuolen og dens indhold har cellen små organeller kaldet lysosomer. Disse indeholder forskellige hydrolytiske enzymer, som kan omdanne indholdet til byggesten, som cellen anvender til syntese af de produkter, som den er specialiseret til at danne, f.eks. insulin i en insulinproducerende celle.

Ved exocytose fusionerer den vesikel/vakuole, som indeholder en substans, der skal eksporteres fra cellen, med cellemembranen. Herved tømmes dens indhold ud til det omgivende rum.

CYTOPLASMA Nucleus

Endocytose Figur 1.4. Endo- og exocytose er primære former for vesikulær transport over cellemembranen. De runde, blå vesikler/vakuoler indeholder substans, som skal eksporteres fra cellen. De fusionerer med cellemembranen, hvorved vesiklen åbnes, og indholdet flyder frit ud i den ekstracellulære matrix.

Cytoplasmaet består af alt materialet uden for kernen og omfatter cytosolen (cytoplasmatiske matrix) og organellerne.

Mellem organellerne flyder den cytoplasmatiske matrix som en cellevæske. Den indeholder forskellige opløste elektrolytter, salte, aminosyrer, proteiner, RNA osv. Her foregår en væsentlig del af cellens proteinsyntese vha. frie ribosomer (se senere i kapitlet) og nedbrydning af næringsstoffer.

Konsistensen af cytoplasma kan beskrives som en vandig gelé.

Viskositeten af cytoplasmaet afhænger af det proteinøse indhold. Eksempelvis vil høje koncentrationer af proteiner øge viskositeten af cytoplasmaet. På baggrund af disse viskositetsforskelle kan cytoplasmaet inddeles i tre områder:

1 • CELLEN 31

Histologi.indd 31

29-05-2015 15:04:49

1. Helt perifert lige under membranen er cellevæsken fastere.

2. Det samme gør sig gældende inde omkring kernen.

3. I det mellemliggende rum er tætheden lavere – og der er således mulig­ hed for en større grad af bevægelse i væsken og dermed af de organeller, der flyder rundt heri.

Sådanne bevægelser betegnes cytoplasmatiske strømninger.

KERNEN Kernen er cellens største organel, og den er i mange celler tilnærmelsesvist kugleformet. Den indeholder cellens arvemateriale i form af deoxyribonukleinsyrer (DNA). I humane celler er det ordnet som dobbeltstrenget DNA (dsDNA). Hos mennesket indeholder hver cellekerne – bortset fra kønsceller – ca. 50.000 arveanlæg fordelt på 46 DNA-tråde. Disse gener er indeholdt i kromosomerne og har en samlet længde på ca. 1,8 meter, hvis de blev helt udstrakte. Et kontinuerligt samspil mellem kernen og det omgivende cytoplasma sikrer, at de rette arveanlæg er funktionelle på rette tid, og at cellens arveanlæg fordobles i takt med celleformeringen. Nogle celler, f.eks. skeletmuskelceller, indeholder flere kerner, og de røde blodlegemer er et eksempel på celler, som mister deres cellekerne under opmodning (differentiering).

Cellekernens opbygning Kernen adskiller sig fra de fleste andre organeller ved at være begrænset af to membraner, en ydre og en indre kernemembran. De to membraner er forbundet af kerneporer, som medierer transport af proteiner, ribonukleinsyrer (RNA) og ribonukleinsyreproteiner mellem kernen og cytoplasmaet, se figur 1.5.

De to kernemembraner adskiller sig både i opbygning og funktion.

Den ydre kernemembran ligner membranen i det ru endoplasmatiske retikulum (se senere i kapitlet) og ligger i områder i fysisk sammenhæng med denne.

Den indre kernemembran består af et stift netværk af proteinfilament og betegnes kernelamina. Til kernelamina hæfter kondenserede og elektrontætte områder af såkaldt heterokromatin, som er komplekser af DNA og protein. Områder i kernen, hvor kromatinet ligger mere løst struktureret, kaldes eukromatin.

Mellemrummet mellem de to kernemembraner benævnes den perinuklære cisterne.

Kromatin Eukromatin repræsenterer den del af genomet, som den pågældende celle aktivt bruger. Man siger, at eukromatinet er transkriptionelt aktivt. En celle, der på en og samme tid aflæser mange forskellige gener, vil derfor have store mængder udfoldet DNA – altså eukromatin. Derfor vil denne celle fremstå lys i lysmikroskop og elektronmikroskop. En celle, der ikke aflæser mange forskellige gener, men må-

32 ALMEN HISTOLOGI

Histologi.indd 32

29-05-2015 15:04:49

Perinukleære cisterne

Direkte forbindelse med ru endoplasmatisk retikulum Ribosom

Indre og ydre kernemembran

Kernepore

Figur 1.5. Cellekernens ydre og indre kernemembran ligger i kontinuitet

Heterokromatin

ske i stedet fortrinsvis aflæser nogle få, vil derimod fremstå mere mørk.

Heterokromatinet ligger som nævnt dels i kernens periferi associeret til kernelamina, dels findes heterokromatin associeret til nucleolus.

Nucleolus Nucleolus er en afrundet elektrontæt struktur inde i kernen, hvor syntesen af ribosom-RNA (rRNA) foregår, se figur 1.1. I nucleolus findes dsDNA, som indeholder de gener, der koder for dannelsen af rRNA. Dannelsen af rRNA i nucleolus foregår vha. enzymet RNA-polymerase I. I nucleolus samles rRNA-strengene (fire forskellige) med proteiner, der syntetiseres i cytoplasmaet og transporteres ind i kernen. Disse ribonukleoproteinmolekyler udgør en stor del af nucleolus. Ribonu-

Kromatin

med det ru endoplasmatiske retikulum.

kleoproteinerne bearbejdes i forskellige afsnit af nucleolus, og resultatet er dannelsen af to færdige ribosomale underenheder. Disse eksporteres til cytoplasmaet gennem de nukleære porekomplekser.

I cytoplasmaet kan de to underenheder samles, og resultatet er ribosomet, der forestår sammenkoblingen af aminosyrer ud fra mRNA-opskrifter – denne proces betegnes proteinsyntesen.

For at kernens indre kan kommunikere med cytoplasmaet, er der åbninger i kernemembranens dobbeltmembran kaldet nukleære porekomplekser. Et nukleært porekompleks er en struktur bestående af forskellige proteiner, der betegnes nukleoporiner. Visse af proteinerne er fasttømrede til nucleolemma, mens andre danner et centralt ”stativ” i porekomplekset. Formen af porekomplekset kan

1 • CELLEN 33

Histologi.indd 33

29-05-2015 15:04:50

sammenlignes med et timeglas, hvor den cytoplasmatiske og den nukleære åbning er ca. 120 nm i diameter, og hvor den indre diameter varierer mellem 50-70 nm, hvori den frie passage er lukket af et netværk af nukleoporiner. Fra den ydre cytoplasmatiske ring og den indre nukleoplasmatiske ring ses 8 filamenter, som forankrer den indre, centrale struktur. Her ses filamentøse proteiner, som udgår fra den cytoplasmatiske og den nukleoplasmatiske ring. Disse filamentproteiner vender væk fra porekompleksets midte, og funktionen er delvist ukendt. En kendt funktion er at forankre porekomplekset til henholdsvis cytoskelettet og den nukleære lamina. De nukleære filamentproteiner danner en kurvformet struktur.

Der ses to forskellige transportmekanismer gennem porekomplekserne. Små molekyler (≤ 20 kD) passerer uhindret i begge retninger, hvorimod større molekyler influeret af deres form passerer komplekserne reguleret og ved forbrug af GTP. Herved kan porekomplekserne styre transporten af større molekyler med hensyn til hastigheden, retningen og evnen til passage. mRNA transporteres f.eks. hurtigt ud af kernen og kun i denne retning. Det omvendte ses for proteinerne, der bruges i kernen, f.eks. i nucleolus’ proteiner og enzymer.

ANDRE ORGANELLER Et organel er en subcellulær funktionel og strukturel afgrænset enhed. Mange organeller er membranomsluttede – de

membranøse organeller. Andre har ingen membran. Alle organeller er lokaliseret til cellens cytoplasma – rummet mellem kernemembranen og cellemembranen. Organellernes membraner sikrer, at der kan opretholdes særlige intracellulære miljøer i form af højere eller lavere elektrolytkoncentrationer, specielle enzymkoncentrationer, samling af særlige proteiner i membraner og følgelig opretholdelse af specifikke funktioner i de dele af cellen, hvor organellerne befinder sig.

Cellens kendte funktionelle organeller gennemgås i det følgende.

Endoplasmatisk retikulum Alle højerestående celler har et endo­ plasmatisk retikulum (ER). Det består af et eller flere lukkede rum af store affladede cisterner, som går over i mindre rørformede kanaler. På de store flader sidder der ribosomer ud mod cytoplasmaet, mens de rørformede strukturer sjældent har ribosomer. Afhængigt af tilstedeværelsen af ribosomer inddeles ER i en ru og en glat udgave, som deltager i henholdsvis protein- og lipidsyntesen.

Det ru endoplasmatiske retikulum (RER) er til stede i en øget mængde i celler, som har en aktiv proteinsyntese, hvor RER kan udgøre op til 20 % af cellens volumen. De ribosomer, som syntetiserer proteiner på RER, kan på et andet tidspunkt i cellens liv syntetisere proteiner frit i cytoplasmaet. Ribosomerne er således ikke bestemmende for, hvor et givet protein skal dannes. Dette afgøres af information i mRNA, som koder for proteinet. I det endoplasmatiske rum foldes det

34 ALMEN HISTOLOGI

Histologi.indd 34

29-05-2015 15:04:50

nydannede protein til den form, som er termodynamisk mest stabil. Foldningen resulterer i α-helixer og β-plader, som er proteiners sekundære struktur.

Det glatte endoplasmatiske retikulum (SER) ligger ofte i direkte forbindelse med RER og er som nævnt ikke beklædt med ribosomer. Hovedfunktionen er syntese af fosfolipider og kolesterol (til dannelse af ny cellemembran), som dannes på den cytoplasmatiske side af SER. Syntesen katalyseres af forskellige enzymer, som sidder integreret i SER-membranen. Endelig sørger SER for afgiftning af en række lægemidler og giftige stoffer.

Dette sker ligeledes bl.a. ved enzymatisk nedbrydning; cytokrom P450-systemet i leveren er et eksempel. Fra SER overføres de dannede lipider til golgiapparatet ved hjælp af vakuoler og vesikler, der afsnøres fra enderne af SER. Informationerne om, hvor vesikler og vakuoler skal hen i cellen, er indkodet i det proteinlag, som de omgives af (se også senere i kapitlet). I specialiserede celler kan SER have andre funktioner. For eksempel kaldes SER for sarkoplasmatisk retikulum i muskelceller. Her indeholder det calciumioner, som er essentielle for muskelcellernes evne til at trække sig sammen.

Golgiapparatet I golgiapparatet foregår modificering, sortering og pakning af de proteiner, som er syntetiseret i RER, se figur 1.6. Her fordeles byggestenene til cellens forskellige membransystemer. Golgiapparatets forskellige enzymer omdanner de proteiner, som oprindeligt blev syntetiseret i RER.

Processen kaldes posttranslationel modifikation og indebærer en remodellering af molekylernes struktur vha. forskellige kemiske bindinger. Et klassisk eksempel af denne funktion er spaltningen af det biologisk inaktive prohormon proinsulin. Vha. golgiapparatets enzymer spaltes proinsulin til et aktivt insulinhormon og inaktivt C-peptid.

Golgiapparatet består af stakkede, halvmåneformede hulrum (cisterner) og er blevet sammenlignet med en stak flade tallerkener. Små vesikler ligger i relation til cisternerne. Golgiapparatet er fremtrædende i proteinproducerende cel­ ler som f.eks. nerveceller og plasmaceller.

Placeringen nær kernen fastholdes via det mikrotubulære system, og motorproteinet dynein og golgiapparatet ligger ofte i nær relation til centrosomet. Under mitoseprocessen fragmenteres golgiapparatet og fordeles således til hele cyto­ plasmaet, hvorved begge datterceller tilgodeses.

Stakken af cisterner har en konkav flade, som er orienteret mod cellemembranen, mens den konvekse overflade vender imod det ru endoplasmatiske retikulum. Cisterner og vesikler nærmest kernen betegnes cis-enden, mens cisternerne tættest cellemembranen betegnes trans-enden. Når materiale skal passere fra lumen af én cisterne til lumen i den næste, afsnøres en vesikel, som fusionerer med den efterfølgende cisterne. I proteinet er der inkorporeret en besked om, hvor vesiklen skal hen. Denne mekanisme udelukker, at vesiklens indhold sendes tilbage til en af de golgicisterner, det alle-

1 • CELLEN 35

Histologi.indd 35

29-05-2015 15:04:50

Apikale plasmamembran

Laterale plasmamembran

Direkte sekretion

Lysosom Opbevaring

Golgiapparatet Modifikation og sortering

Figur 1.6. Golgiapparatets modificering, sortering og

Basale plasmamembran

rede har været igennem. I cis-enden sorteres proteiner fra RER og sendes videre gennem golgi-cisternerne. I trans-enden sorteres og pakkes proteinerne og sendes ud til deres endelige destination.

På grund af golgiapparatets specifikke orientering i cellen og ensretningen af funktionerne, som sker sekventielt gennem cisternerne, omtales golgiapparatet som ”polariseret” både morfologisk og funktionelt.

I forbindelse med omdannelsen af sekretoriske produkter foregår der i golgi-komplekset en opkoncentrering af disse, idet ioner transporteres til og vand diffunderer ud i det omgivende cytoplas-

pakning af proteiner og deres transportvej ud af cellen.

ma. Nogle af de vesikler, som afsnøres, er sekretgranula, acidosomer og lysosomer.

Sekretgranula er vesikler og vakuoler, hvis indhold er beregnet på frigivelse til det ekstracellulære interstitium. De sekretoriske produkter kan variere fra celletype til celletype. Normalt indeholder en given celletype kun én slags sekretvakuoler ad gangen, men kan godt indeholde forskellige kemiske forbindelser samtidigt, herunder affaldsprodukter, inaktive delkomponenter eller lignende.

Sekretionsprocesser er ofte styret af ændringer i cellemembranpotentialet.

Acidosomer er vesikler, hvor membranen indeholder en protonpumpe. Pro-

36 ALMEN HISTOLOGI

Histologi.indd 36

29-05-2015 15:04:50

tonpumpen aktiveres, når acidosomet fusionerer med en fødevakuole, hvorved hydrogenioner pumpes fra cytoplasmaet og ind i vakuolen og reagerer kemisk med dens indhold.

Lysosomer Lysosomer er vakuoler, som indeholder mere end 60 forskellige hydrolytiske enzymer.

De pågældende substanser kan komme udefra eller fra intracellulære kompartments, herunder fra membranøse organeller. I sidstnævnte tilfælde betegnes processen autofagi (selvspisning).

Lysosomets membran modstår vha. sin særlige opbygning nedbrydning af de luminale hydrolaser. Lysosomproteinerne, der alle syntetiseres i RER og sorteres i golgiapparatet, underinddeles i lysosomassocierede membranproteiner (lamps), lysosomale membranglykoproteiner og lysosomale integrale membranproteiner (sorteres via C-terminale signalsekvenser). Alle proteiner er i udtalt grad glykosylerede, hvorved proteinstrukturerne beskyttes mod nedbrydning. Membranen indeholder også protonpumper, der fra cytoplasmaet sender protoner til det lysosomale lumen. Herved sænkes det luminale pH, og enzymernes arbejdsvilkår optimeres. Transportproteiner for nedbrydningsprodukterne af hydrolaserne muliggør eksport til cytoplasmaet.

Lysosomets arbejde har været forsøgt beskrevet ved flere hypoteser. Den oprindelige model gik på, at lysosomer opstår som komplette og fuldt funktionelle organeller udgående fra golgiapparatet. På

dette stade betegnes lysosomet som et primært lysosom. Sekundære lysosomer benyttes derimod som en betegnelse for primære lysosomer, der fra endosomer har modtaget materiale til nedbrydning.

Ifølge en nyere og mere præcis forklaringsmodel dannes lysosomerne ved tilsætning af lysosomale proteiner til tidlige og sene endosomer. Dette sker enten ved exocytose af lysosomale proteiner til cellemembranen og endocytose heraf sidenhen eller ved direkte transport fra golgiapparatet til allerede etablerede endocytiske vesikler eller endosomer. Således modnes endosomerne gradvist, til de slutteligt er fuldt funktionelle lysosomer.

Visse substanser nedbrydes inkomplet i lysosomerne og forbliver derfor i det lysosomale lumen. Disse strukturer betegnes residuallegemer.

Peroxisomer Peroxisomer er små organeller, som indeholder en række forskellige enzymer, som omdanner aminosyrer, puriner og lipider under dannelse af hydrogenperoxid (brintoverilte). Hydrogenperoxid er meget celletoksisk, og peroxisomernes varemærke er enzymet peroxidase, som kan katalysere omdannelsen af hydrogenperoxid til vand og frit oxygen. Hos mennesket forekommer peroxisomerne særligt i lever- og nyreceller, hvor det omdanner alkohol til acetaldehyd.

Mitokondrium Mitokondrier er cellernes kraftværker.

De er til stede i alle højerestående organis-­ mer med et oxygenkrævende stofskifte.

1 • CELLEN 37

Histologi.indd 37

29-05-2015 15:04:50

Mitokondrier ligger frit og mobilt i cellens cytoplasma og kan migrere til det område, hvor der er brug for energiforsyning til cellens energikrævende processer.

Mitokondrierne er sfæriske eller trådformede organeller. De består af to membraner, hvoraf den ydre altid er glat, og den indre ofte er foldet. Dette øger dens overflade og giver den sin meget karakteristiske ultrastruktur, se figur 1.7.

Rummet mellem de to membraner benævnes det intermembranøse rum.

Den indre membrans foldninger kaldes cristae eller tubuli, og de afgrænser matrixrummet. Mitokondriernes indre matrix indeholder, som det eneste sted i cellen, alle de enzymer og co-faktorer, der er nødvendige for Krebs’ cyklus (citronsyrecyklus). Denne cyklus frigiver den kemiske energi, som findes i acetylgrupper.

Den indre mitokondriemembran inde-

Ydre glat membran

holder elektrontransportkæden. Under oxygenrige betingelser samarbejder citronsyrecyklus og elektrontransportkæden om den oxidative fosforylering, som danner adenosintrifosfat (ATP). Den nydannede ATP diffunderer passivt fra mitokondrier til de steder i cellen, hvor der foregår energikrævende processer, f.eks. natrium-kalium-pumpen.

Ligesom den ydre membran til stadighed ændrer sig, ændres også den indre membran, idet antallet af cristae justeres i forhold til cellens energibehov – ved større energibehov øges antallet af cristae. Mens den ydre er frit permeabel for en lang række substanser grundet store uspecifikke proteinøse kanaler (poriner), er den indre grundet indholdet af lipidet kardiolipin kun permeabel for et snævert spektrum af molekyler.

Matrixrummet fremstår let elektrontæt, og indholdet betegnes den mito-

Elementarpartikler Indre foldet membran Cristae Matrixrum

Matrixgranulae Lagring af calciumioner

Figur 1.7. Mitokondriets ultrastrukturelle opbygning.

38 ALMEN HISTOLOGI

Histologi.indd 38

29-05-2015 15:04:50

kondrielle matrix, der udgøres af et vandigt miljø indeholdende elektrontætte strukturer på 30-50 nm, matrixgranula.

Matrixrummet indeholder enzymerne, der forestår de oxidative processer i citronsyrecyklus og enzymerne nødvendige for β-oxidationen af frie fede syrer.

I matrixrummet findes også mitokondriets ringformede arvemateriale, mtDNA. Dette koder for 13 proteiner, som dog kun udgør ca. 5 % af de for mitokon­driefunktionen nødvendige proteiner.

Ud over mRNA koder mtDNA også for mitokondrielle rRNA og tRNA. Der forefindes derfor også ribosomer i matrixrummet. Disse ribosomer forestår translationen af de mitokondrielle mRNA og

dermed produktionen af de 13 proteiner, der kodes for i mtDNA. De resterende (hovedparten) af mitokondriets proteiner kodes af det nukleære DNA (nDNA). Proteinerne syntetiseres i cytoplasmaet og importeres via N-terminal signalsekvens i deres native (ufoldede) form til mitokondriet.

Lipiderne til mitokondriets membraner dannes i cellens endoplasmatiske retikulum.

Cytoskelet Cytoskelettet består af proteiner, som danner et indre tredimensionelt stillads, som er vigtigt for cellens form, og som medvirker til at holde organellerne på plads.

Mikrotubuli

Profilament

Figur 1.8. Ultrastrukturel opbygning af mikrotubuli bestående af protofilament og proteinstreng af αog β-tubulin-dimerer.

Mikrotubuli er til forskel fra de allerede omtalte organeller non-membranøse, dvs. de omgives ikke af en membran. De er uforgrenede, hule rørstrukturer, og de sammenlignes med jernbaneskinner, da de forbinder forskellige områder af cellen.

Hver mikrotubulus (diameter 25 nm) er en polymer ringstruktur opbygget af 13 protofilamenter, se figur 1.8. Et protofilament er en aflang proteinstreng opbygget af serielt forbundne α-tubulin- og β-tubulin-dimerer.

Mikrotubuli er ikke konstante strukturer, men derimod dynamiske. De nedbrydes og gendannes kontinuerligt, idet de herved formår at servicere forskellige dele af cellen, alt efter hvor behovet er størst.

1 • CELLEN 39

Histologi.indd 39

29-05-2015 15:04:50

Langs mikrotubuli foregår vesikel­ transport, f.eks. til og fra cellemembranen. I nerveceller kaldes netværket for neurotubuli og transporterer vesikler fra cellekroppen ud gennem de lange udløbere til synapsen, hvor nerveoverledningen foregår. Bevægelserne langs mikrotubulustrådene drives af motorproteinerne dynein og kinesein. Dynein bærer sin last mod cellens centrum (den negativt ladede mikrotubuluspol), hvorimod kinesein bæ­rer sin last mod cellens periferi (den positivt ladede mikrotubuluspol).

Mikrotubulusapparatet indgår i en række centrale cellesammenhænge. Under celledelingen i mitosen og meiosen allokeres mikrotubuli til tentrådsapparatet og forestår således bevægelserne af kromatiderne under celledelingen. I G0-fasen (uden for celledelingsfasen) holder mikrotubulusnetværket cellen udspændt og placeringen og formen af det ru endoplasmatiske retikulum og golgiapparatet. Ved hjælp fra mikrotubuli kan cellen opretholde polarisering.

AKTINFILAMENTER Aktinfilamenter er trådlignende strukturer på ca. 7 nm i diameter. Aktinfilamenter er vigtige for en række cellefunktioner. De er distribueret i et tredimensionelt netværk i cellen og fungerer som anker for membranproteiner og som stabilisator i celler med mikrovilli og cellemigration. De samler sig spontant ved polymerisering og bliver til en snoet strengstruktur kaldet filamentøs ak­

tin. Frit aktin findes som globulær aktin.

Polymeriseret aktin betegnes F-aktin (filamentøs aktin). Aktinfilamenter er polariserede strukturer med en positiv og negativ ende. Den hurtigt voksende ende er den positive ende, og den langsomt voksende ende er den negative ende. Polymeriseringen af aktin afhænger af kalium, magnesium og ATP, der omdannes til ADP, hver gang et G-aktin-molekyle inkorporeres i et aktinfilament.

Polymeriseringsprocessen reguleres af aktinbindende proteiner såsom tropomodulin, der ved at binde sig til den frie ende af et aktinfilament forhindrer tilkobling af flere aktinmolekyler.

Gelsolin klipper aktinfilamenterne i korte fragmenter, og da indholdet af aktinfilamenter har betydning for viskositeten af cytosolen, omdanner gelsolin gel til sol (væske). Visse aktinbindende proteiner såsom fascin (latin: fasces = bundt) og fimbrin krydsbinder aktinfilamenterne, hvorved der dannes bundter. Et andet krydsbindende protein er spectrin, der fastholder aktinfilamenterne i et mønster på kryds og tværs. Myosinfamilen er motorproteiner, der binder sig til aktinfilamenter og bevæger sig fra minus- til plusenden.

INTERMEDIÆRE FILAMENTER Intermediære filamenter dannes ud fra ikke-polære og vævsspecifikke filamentunderenheder, der ikke, som det er tilfældet for mikrotubuli- og aktinunder­ enhederne, har enzymatisk aktivitet og

40 ALMEN HISTOLOGI

Histologi.indd 40

29-05-2015 15:04:50

polaritet. De har lidt mindre diameter end aktinfilamenter, men er stærkere og udgør den mere stabile del af cytoskelettet med tilførsel af mekanisk styrke. De inddeles i forskellige klasser, efter hvor de kan påvises, hvilket har vist sig som et nyttigt redskab, når man vil undersøge, hvorfra en celletype stammer.

• • •

• •

•

Cytokeratinfilamenter forekommer udelukkende i epitelceller.

Vimentinfilamenter forekommer i celletyper af mesenkymal oprindelse.

Desminfilamenter forekommer i alle typer af muskelceller, hvor de medvirker til at stabilisere trækkraften i cellerne, når muskulaturen trækker sig sammen.

Neurofilament forekommer i neuroner, hvor de yder mekanisk støtte.

Laminer forekommer bl.a. i cellekernen som nukleært lamin, hvor de danner et netværk under kernemembranen og derved støtter kerneskelettet.

Gliale filamenter findes i astrocytter, som er støtteceller i hjernevæv.

Immunhistokemisk farvning af intermediære filamenter bruges diagnostisk til at klassificere både metastaser i lever, lunger og hjerne og primære hjernetumorer.

CELLEKONTAKTER Vi har omtalt nogle af komponenterne i cytoskelettet, som giver cellerne ”indre styrke”, men cellerne er også indbyrdes forbundne af cellekontakter. Cellekontak-

terne er illustreret i figur 1.3 og benævnes strukturelle proteiner eller ”junctions”.

Celler er pga. overfladernes besætning med glykoproteiner adhæsive eller sammenklæbende, men der findes smalle intercellularespalter mellem cellernes overflader. Særligt i alle overfladeepitelerne, som danner en barriere, må cellerne dog være fast forbundne. Dette sker ved brolignende forbindelser mellem naboliggende celler. Tight junctions er lynlåslignende forbindelser af sammensmeltning mellem to integrale proteiner.

Disse har en karakteristisk ultrastruktur og afspærrer effektivt intercellularspalten for passiv diffusion. Tight junctions kaldes også for zona occludens. Lige under tight junctions ligger bæltedesmosomer eller intermediate junctions, som er bundter af filamenter, som forstærker hele cellens periferi. Endelig findes der spotdesmosomer, hvor naboliggende celler fysisk er sammenhæftede, macula adhaerens.

Gap-junctions består af rørlignende forbindelser gennem intercellularrummet mellem to naboliggende celler. Hvert rør er sammensat af 12 integrale membranproteiner, 6 fra hver celle. De ligger som appelsinskiveformede proteinpartikler kaldet connexoner, så der bliver en kanal mellem de to celler, hvorigennem små molekyler og vand kan passere.

Vi har i kapitlet her omtalt cellernes væsentligste organeller som en introduktion til en dybere forståelse af histologi.

Dette vil i de kommende kapitler blive rigt illustreret med konkrete histologiske billeder og eksempler.

1 • CELLEN 41

Histologi.indd 41

29-05-2015 15:04:50

Kapitel 7

MUSKELVÆV Annette Møller Dall

Muskelvæv består af celler, der er specialiserede til kontraktion og dermed er ansvarlige for kroppens ydre og indre bevægelser. Cellerne er aflange og betegnes derfor ofte som muskelfibre, hvor en fiber svarer til en celle. Kontraktionen sker ved et samspil mellem to typer af filamenter, der i muskelcellen betegnes myofilamenter og udgøres af proteinerne aktin og myosin II. Myofilamenterne fylder størstedelen af muskelcellens cytoplasma, der benævnes sarcoplasma (græsk sarcos:

kød). Deres indbyrdes placering (herom senere) ligger til grund for, at man inddeler muskler i tværstribet muskulatur, der omfatter skeletmuskulatur og hjertemuskulatur, og glat muskulatur, der ikke er tværstribet.

SKELETMUSKULATUR Musklens opbygning Den enkelte muskelfiber har en diameter på 10-100 µm og en længde, der varierer

126 ALMEN HISTOLOGI

Histologi.indd 126

29-05-2015 15:05:06

fra mindre end en millimeter (den lille m. stapedius i det indre øre) til næsten ½ meter (m. sartorius i låret). De er dannet ved sammensmeltning af myoblaster, hvilket resulterer i, at hver enkelt muskelfiber indeholder mange cellekerner, der er ovale i fiberens længderetning. Kernerne ligger perifert i cellen lige under plasmamembranen, der udgøres af en ekstern lamina, og plasmalemma, der ved muskelceller benævnes sarcolemma. Den egentlige muskel består af bundter af muskelfibre, der holdes sammen af bindevæv, som samtidig er kar- og nerveførende (figur 7.1). Dette bindevæv inddeles og benævnes på følgende måde: Det inderste, der omgiver den enkelte muskelfiber, er endomysiet, som består af retikulære fibre med fine blodkar og

nerver, der løber parallelt med cellen. En gruppe af muskelfibre samles i et bundt, som kaldes en fascikel, der omkranses af lidt tykkere bindevæv, perimysiet.

Dette indeholder lidt større kar og nerver. Endelig samles et bundt af fascikler og omkranses af epimysiet, der består af tæt bindevæv, hvorigennem hovednerveforsyningen og karforsyningen løber. Epimysiet fortsætter over i sener, der hæfter musklen til knoglen.

Røde, intermediære og hvide fibre De enkelte muskelfibre varierer i diameter og farve in vivo, hvilket hænger sammen med deres fysiologiske egenskaber. Man opdeler fibrene i fire undertyper afhængig af 1) den hastighed, hvormed en fiber kan kontrahere sig og efterfølgende afMuskelfiber

Muskelfascie Endomysium Perimysium

Figur 7.1.

A. Illustration af opbygningen af en skeletmuskel med markering af de forskellige

Epimysium Fascikel

bindevævsdele, der indgår.

Motorisk endeplade

Blodkar

A B

PERIMYSIUM ENDOMYSIUM

B. LM af tværsnit af skeletmuskulatur. Farvet med hæmatoxylin-eosin.

7 • MUSKELVÆV 127

Histologi.indd 127

29-05-2015 15:05:06

slappes, 2) deres evne til at nedbryde ATP og 3) deres evne til ATP-produk­tion, som hænger sammen med indhol­det af mitokondrier og myoglobin. Typisk findes alle fire typer i en skeletmuskel, men antallet af hver enkelt type afhænger af musklens funktionelle rolle. Type I-fibrene har lav ATPase-aktivitet. De er små og kaldes også de langsomt oxidative fibre eller de røde fibre som følge af deres farve i frisk væv. De indeholder mange mitokondrier og har et højt indhold af myoglobin og er kendetegnede ved på den ene side deres udholdenhed, men på den anden side deres begrænsede styrke. Man har ved maratonløbere fundet et specielt højt indhold af denne type. Type II-fibrene har høj ATPase-aktivitet og kan opdeles i 3 undertyper. Type IIa-fibrene er kraftigere og indeholder mange mitokondrier og myoglobin samt en stor mængde glykogen, hvilket gør dem i stand til at lave anaerob glykolyse. De kaldes også de hurtigt oxidative glykolytiske fibre eller de inter-

mediære fibre, da de i frisk muskelvæv forekommer mere blege end de røde. De er udholdende som type I-fibrene, men samtidig hurtige, og findes som dominerende type ved f.eks. mellemdistanceløbere og svømmere. Type IIb-fibrene, eller de hurtigt glykolytiske fibre, er de tykkeste fibre og fremstår lyse i frisk væv, hvorfor de også benævnes de hvide fibre. De indeholder færre mitokondrier og mindre myoglobin end de to andre typer, men har til gengæld et højt indhold af glykogen og en stor evne til at udføre anaerob enzymaktivitet. De udtrættes let, men er den hurtigste type, hvorfor der er en høj forekomst ved sprintere og vægtløftere. Endelig findes der type IIx, der betragtes som forstadie til type IIa og type IIb.

A

B

Myofibriller og myofilamenter Muskelceller er fyldt med små 1-2 µm tykke, parallelle enheder kaldet myofibriller. Disse er arrangeret, så de giver skeletmuskulaturen dens tværstribede

Figur 7.2.

A. LM af længdeskåret skeletmuskulatur hvor de

B. TEM-billede af tværstribet skeletmuskulatur.

tværstribede myofibriller ses. Farvet med hæma-

Myofibrillerne og deres inddeling i bånd fremgår

toxylin-eosin.

tydeligt.

128 ALMEN HISTOLOGI

Histologi.indd 128

29-05-2015 15:05:07

udseende (figur 7.2). Myofibriller er opbygget af myosin- og aktinfilamenter og associerede proteiner og er musklens egentlige kontraktile elementer. Myosinfilamenterne er de såkaldt tykke filamenter og er opbygget af myosin II. De er ca. 15 nm i diameter og 1,5 µm lange.

Aktinfilamenterne er primært opbygget af aktin og er ca. 1 µm lange, men kun 6-8 nm i diameter, og de kaldes derfor de tynde filamenter. Myofibrillerne er omgivet af et veludviklet glat endoplasmatisk retikulum kaldet det sarkoplasmatiske retikulum, der danner et tubulært netværk (sarcotubuli) omkring fibrillen (mere herom senere i kapitlet).

Den karakteristiske tværstribning med lyse og mørke bånd kan ses i såvel HE-farvede snit som i friske præparater studeret i polariseret lys, hvor de mørke bånd er de mest lysbrydende (dobbeltlysbrydende eller anisotrope) og benævnes A-bånd, og de lyse er enkeltlysbrydende (isotrope) og benævnes I-bånd. Både Aog I-båndene opsplittes af mindre bånd af modsat farvedensitet. Det lyse I-bånd deles af en mørk linje, Z-linjen (eller Z-skiven, fra tysk: zwischenscheibe – mellemskiver), mens det mørke A-bånd opdeles af et lyst H-bånd (fra tysk: hell – lys) med en mørk linje i, benævnt M-linje (fra tysk: mitte – midte). Sidstnævnte ses bedst på elek­tronmikroskopiske billeder (figur 7.2 B).

Stykket mellem to Z-linjer betegnes et sarcomer og er den egentlige strukturelle og funktionelle enhed i myofibrillen. Et sarcomer er 2-3 µm i hviletilstand og kan strække sig til 4 µm – modsat kan enhe-

den også ”klemmes” sammen til 1 µm.

De tynde og tykke filamenter er arrangeret, så det giver en forskel i densitet.

Da hele musklen er opbygget, så sarcomerer i nabo-myofibriller ligger ud for hinanden, giver det musklen dens tværstribede udseende (se figur 7.2). De myosinholdige tykke filamenter findes kun i den centrale zone af sarcomeret, svarende til A-båndet. De tynde aktinfilamenter er bundet til Z-linjen og løber fra I-båndet ind i A-båndet til kanten af H-båndet. I-båndet udgøres således af aktinfilamenter fra to sarcomerer på hver sin side af Z-linjen, som bindes fast til denne vha. det aktinbindende protein, α-aktinin.

Myosinfilamenterne er opbygget af ca. 200 golfkølleformede myosinmolekyler af myosin II, der består af to tunge polypeptidkæder og fire lette kæder (figur 7.3). De tunge kæder har et hoved i den ene ende og hæfter hale mod hale, svarende til M-linjen. Hvert myosinfilament har altså mange af disse hoveder, der danner tværbroer til aktinfilamenterne.

Myosinmolekyle

Myosinhoved

Lette myosinkæder Tunge myosinkæder Myosinhoved

Figur 7.3. Skematisk tegning af opbygningen af et myosinmolekyle og pakning af disse til et myosinfilament.

7 • MUSKELVÆV 129

Histologi.indd 129

29-05-2015 15:05:07

De tynde aktinfilamenter er opbygget af proteinerne tropomyosin, troponin og F-aktin, der er en dobbeltstrenget helix af polymeriserede G-aktin-molekyler. Tropomyosin er også en dobbelt helix, og den ligger i kløften mellem de to F-aktin-molekyler (figur 7.4). På hvert tropomyosinmolekyle sidder et troponin-kompleks bestående af tre enheder.

Disse benævnes troponin-C, der binder calciumioner, troponin-T, der binder til tropomyosin, og troponin-I, der kan binde til aktin og dermed hæmme (inhibere) myosin-aktin-interaktion.

For at sikre størst effektivitet og fart af muskelkontraktionen er det nødvendigt, at den indbyrdes placering af alle de omtalte proteiner er optimal. Dette sikres ved forekomsten af en række strukturelle proteiner. Titin laver en elastisk forankring af de tykke myosinfilamenter til Z-linjen, og α-aktinin hæfter de tynde aktinfilamenter til denne. Derudover spiller en række andre proteiner også en rolle.

Når musklen kontraheres, trækker hvert enkelt sarcomer sig sammen, ved at de tykke og tynde filamenter glider ind imellem hinanden – dette kaldes filamentglidning. Derved forkortes musklen, mens de enkelte myofilamenter beholder deres længde. A-båndets breddetroponin forbliver uændret, mens I-båndet og complex= H-båndet formindskes (figur 7.5).

Filamentglidning Musklens kontraktion foregår ved en cyklus i fem trin og er illustreret i figur 7.6.

Det første trin er binding, hvor myosin er hårdt bundet til aktinmolekylet i det tynde filament, og ATP ikke er til stede. Dernæst bindes ATP til myosin og forårsager en konformationsændring i aktin-myosin-bindingssitet, hvorved bindingen ophører. Efterfølgende nedbrydes ATP til ADP og fosfat, og bindingssitet på myosinhovedet undergår yderligere konformationsændring, resulterende i at hovedet bøjer og finder et nyt bindingssted på aktinfilamentet et stykke længere nede.

Der forekommer nu en let binding, og fosfat frigives, hvilket øger bindingsaffiniteten for det nye site, og myosinhovedet retter sig op. Slutteligt er myosinhovedet nu hårdt bundet til det nye aktinsite, og cyklussen kan gentages.

Den omtalte proces er afhængig af calciumioner, der opbevares i et specielt arrangement af det sarcoplasmatiske retikulum omkring myofibrillerne. Et netværk af dette strækker sig fra den ene A-I-overgang i sarcomeret til den næste, hvorved et A-bånd er omgivet af et netværk, og et tilstødende netværk omgiver I-båndet ved siden af. På overgangen mel-

Troponinkompleks

tropomyosinmolecules= actin=

Figur 7.4. Skematisk tegning af opbygningen af et aktinfilament.

Tropomyosinmolekyler Aktin

130 ALMEN HISTOLOGI

Histologi.indd 130

29-05-2015 15:05:07

Hvile

Figur 7.5. Skematisk oversigt over filamentglidningsprocessen i tværstribet muskulatur. Aktinfilamenterne glider hen over myosinfilamenterne, hvorved I- og H-bånd forkortes, men længden af A-båndet forbliver uændret.

Kontraheret

lem disse to netværk dannes en mere regelmæssig kanal benævnt den terminale cisterne (figur 7.7). Denne cisterne fungerer som reservoir for calciumioner, der frigives til sarcoplasmaet gennem kanaler.

Mellem to terminale cisterner findes en struktur benævnt T-tubulus, der er små invaginationer af plasmamembranen, og tilsammen benævnes disse tre strukturer en triade (figur 7.7). T-tubulus indeholder spændingsfølsomme transmembrane natriumkanaler, der aktiveres, når plasmamembranen depolariseres. Herved kan natriumioner komme fra det ekstracellulære rum til muskelcellen. Efterfølgende spredes en generel depolarisering af cellen, resulterende i at calciumioner trænger ind i sarcoplasma og binder til

Aktinfilament ADP

4

P

Myosinmolekyle

3

5 ADP

ATP

ADP P

ATP Bevægelse

P

6

2

1

Figur 7.6. Skematisk tegning, der viser den cyklus, hvorved aktinfilamenterne glider hen over myosinfilamenterne.

7 • MUSKELVÆV 131

Histologi.indd 131

29-05-2015 15:05:08

Sarcolemma

Z-linje

H-bånd

T-tubulus

Z-linje ”Triade”

Terminal cisterne

Figur 7.7. Skematisk tegning, der viser den ultrastrukturelle opbygning af en skeletmuskelfiber.

troponin C i troponin-komplekset på de tynde aktinfilamenter. Dette ændrer konformationen af troponin C, der forårsager, at troponin I dissocierer fra aktinmolekylet, hvorved troponin-komplekset ikke længere dækker for aktinmolekylets bindingssite for myosin. Myosinhovedet kan nu frit binde sig til aktinmolekylet, og muskelkontraktionen kan igangsættes.

Innervering Skeletmuskelfibre er rigt innerveret af motoriske nerver fra hjernestammen og rygmarven. Der er tale om bevidste eller voluntære impulser fra det somatiske nervesystem. Nervernes axoner forgre-

ner sig tæt ved musklen og kan derved nå flere muskelfibre. Stedet, hvor axonet rammer muskelfiberen, kaldes den motoriske endeplade og er en typisk præsynaptisk struktur som illustreret i figur 7.8. Axonet ender i fine forgreninger, som lægger sig i små fordybninger i muskelfiberens overflade. Fra axonets terminaler frigives synaptiske vesikler indeholdende neurotransmitteren acetylcholin til den synaptiske kløft (figur 7.9). I muskelfiberens plasmalemma sidder der receptorer for acetylcholin, der ved aktivering medfører, at natrium-ioner trænger ind i cellen og starter en lokal depolarisering som beskrevet ovenfor. En samlet oversigt over begivenhederne i forbindelse med muskelkontraktion kan ses i figur 7.9. Enzymet acetylcholin-esterase sørger for, at acetylcholin hurtigt nedbrydes, og derved forhindres fortsat stimulering. Som tidligere nævnt kan forgreningerne fra et neuron danne synapser med adskillige muskelfibre, men selv om dette tal kan nå op på 100 eller flere, forsyner et neuron altid muskelfibre af samme type (I, IIa eller IIb). Nervefiberen og alle de muskelfibre, den innerverer, benævnes samlet en motorisk enhed. Ved fine bevægelser, som f.eks. i øjets muskler, innerveres kun få muskelfibre af ét neuron, hvorved bevægelsen forfines. Skeletmuskelfibrene påvirkes også af sensoriske nervefibre, der sender impulser til centralnervesystemet, når muskelcellerne strækkes, hvorved de motoriske nervefibre kan modtage impulser fra hjernen og modu­ le­re aktiviteten i den pågældende muskel­ fiber.

132 ALMEN HISTOLOGI

Histologi.indd 132

29-05-2015 15:05:08

2. Nerveimpulsen fører til frigivelse af acetylcholin

Skeletmuskelfiber

til den synaptiske kløft, der efterfølgende bindes til receptorerer og fører til frigivelse af Na+ og en lokal depolarisering af sarcolemma.

3. Spændingsstyrede Na+-kanaler åbnes, og Na+ kommer ind i cellen.

4. Depolariseringen spredes over muskelcellens plasmamembran og fortsætter til T-tubulus.

5. Spændingsfølsomme proteinkomplekser i T-tuMotorisk endeplade Motorisk nervefiber

bulus’ plasmamembran ændrer konformation.

6. I muskelcellens triade er T-tubulus i tæt kontakt med det sarcoplasmatiske retikulum, hvor Ca2+-kanaler aktiveres og frigiver Ca2+ som følge af

Figur 7.8. Skematisk tegning, der viser, hvordan en

konformationsændringen i de spændingsfølsomme

nervefiber forgrener sig og danner kontakt med et

proteinkomplekser.

antal skeletmuskelfibre.

7. Ca2+ frigives hurtigt fra det sarcoplasmatiske retikulum til sarcoplasmaet.

Figur 7.9. Skematisk oversigt over spredningen af

8. Ca2+ binder til troponinkomplekset (binder til

en nerveimpuls til muskelcellen.

troponin C).

1. Kontraktionen i en skeletmuskelfiber påbegyndes

9. Kontraktionscyklussen er igangsat, og Ca2+

ved, at en nerveimpuls bevæger sig langs axonet til

returneres til de terminale cisterner i det sarcoplas-

den neuromuskulære kontakt.

matiske retikulum.

Før depolarisering

Efter depolarisering

Ca2+ Spændingsfølsomt proteinkompleks

1

4

+

+

+

ACh 2 + + + +

++

Lumen af T-tubulus 8

+

Ca2+pumpe

7

+

Ca2+-kanal

+

+ 5 +

6

+ +

7

Ca2+

3

Na+

ACh-receptor

9

7 • MUSKELVÆV 133

Histologi.indd 133

29-05-2015 15:05:09

Evnen til regeneration Mellem skeletmuskelfiberens sarcolemma og dens eksterne lamina findes satellitcellerne. Det er små celler med en begrænset mængde cytoplasma, der i lysmikroskopet er svært at skelne fra muskelcellens cytoplasma, hvorfor de er svære at se. Satellitcellerne er ansvarlige for muskelcellens evne til regeneration, men evnen er dog begrænset. Man håber, at transplantation af satellitceller i fremtiden kan blive en behandlingsmulighed ved tabt muskelmasse og funktion.

HJERTEMUSKULATUR Hjertemuskelfibrene er 10-20 µm i diameter og dermed tyndere end skeletmuskelfibrene. Cellerne er tæt forbundne og ordnet parallelt og anastomoserer ved skråt forløbende, tyndere fibre.

Hjertemuskelcellernes kerner, der er ovale og blege, og hvoraf der godt kan være et par stykker, ligger centralt i cellen.

Dette adskiller den fra den multikernede skeletmuskelcelle, hvor kernerne ligger lige under plasmamembranen. Omkring kernen ligger talrige mitokondrier, golgiapparatet, lipofuscin pigmentgranula og glykogenkorn. Imellem myofibrillerne, der er arrangeret som i skeletmuskulatur, findes talrige store mitokondrier og glykogenkorn. Således er energidepotet (glykogenkorn) og strukturerne, der frigiver og gendanner energi (mitokondrierne), placeret tæt på strukturerne (myofibrillerne), der anvender energien til kontraktion. De enkelte muskelceller er adskilt af indskudsskiver, også kaldet Ebnerske kitlinjer, der i lysmikroskopet kan ses som mørkere farvede lineære strukturer med et trappelignende forløb på tværs af muskelfiberen (figur 7.10). Indskudsskiverne består af afsnit, der ligger ud for en Z-linje og går på tværs af myofibriller-

B

A

Figur 7.10.

A. LM-billede af hjertemuskulatur med markering

B. TEM-billede af hjertemuskulatur med markering

af indskudsskiver. Farvet med hæmatoxylin-eosin.

af indskudsskive.

134 ALMEN HISTOLOGI

Histologi.indd 134

29-05-2015 15:05:09

Kerne Mitokondrier

Sarcolemma

Terminal cisterne T-tubulus

H-bånd T-tubulus Z-linje

M-linje

”Dyade”

Sarcoplasmatisk retikulum T-tubulus

laturen ikke så udtalt som i skeletmuskulaturen pga. de mange organeller, der ligger spredt i cellen.

Det glatte endoplasmatiske retikulum (SER) er ikke så velorganiseret som i skeletmuskulatur, men ligger som et enkelt netværk langs sarcomeret mellem to Z-linjer. Ved Z-linjen findes en enkelt T-tubulus, der sammen med SER danner en dyade (figur 7.11). Calciumioner kan passere fra lumen af T-tubulus til hjertemuskelcellens sarcoplasma og derved igangsætte muskelkontraktion. En mere detaljeret gennemgang af hjertets struktur, styring og funktion findes i kapitel 9: Hjerte-kar-systemet.

Regeneration Figur 7.11. Skematisk tegning, der viser den ultra­ strukturelle opbygning af en hjertemuskelfiber.

ne, og afsnit, der går langs myofibrillerne og derved springer til en anden Z-skive.

Derved fremkommer det trappeformede forløb. Mellem cellerne findes specialiserede kontaktkomplekser (se kapitel 2: Epitelvæv) i form af fascia adhaerens, desmosomer og nexus. De sammenbindende komplekser er dels ansvarlige for, at de enkelte hjertemuskelceller hænger sammen, men også for, at de tynde aktinfilamenter hæftes til plasmamembranen på indskudsskivens plads, der svarer til Z-linjen i skeletmuskulatur. Nexus tillader passage af molekyler og ioner mellem cellerne og sikrer derved hurtig kommunikation.

Tværstribningen er i hjertemusku-

Når hjertemuskelceller dør, erstattes de af bindevæv. Således har det længe været teorien, at hjertet ikke var i stand til at regenerere, men nyere forskning har vist, at cellerne er i stand til mitotisk deling, og derved eksisterer håbet om, at man i fremtiden bliver i stand til at erstatte ødelagt hjertemuskulatur.

GLAT MUSKULATUR Den glatte muskulatur forekommer typisk som bundter eller plader af tenformede celler med tilspidsede ender og én kerne. Den findes i væggen af blodkar og indre organer (viscera) og benævnes derfor ofte visceral muskulatur. De glatte muskelceller varierer i længde fra 20 µm i væggen af små blodkar til 200 µm i tarmvæggen. I uterus kan de under gravi-

7 • MUSKELVÆV 135

Histologi.indd 135

29-05-2015 15:05:09

Figur 7.12. LM af glat muskulatur. Farvet med hæmatoxylin-eosin.

ditet blive 500 µm lange. På deres tykkeste sted måler de 5-10 µm i diameter. Mellem de glatte muskelceller findes nexus, hvorigennem små molekyler og ioner kan passere fra celle til celle, og derigennem kan de kommunikere med henblik på at regulere kontraktionen af et helt bundt af glatte muskelceller. Som følge af ak­ tin- og myosinfilamenternes fordeling i de glatte muskelceller (omtales senere) er cytoplasmaet homogent farvet i HE-farvede præparater, og kernen er i cellerne centralt placeret. Kernen har i længdeskårne histologiske præparater ofte et proptrækkerlignende udseende, da den under fiksering af præparatet trækker sig sammen, et kendetegn, der kan bruges til at skelne glatte muskelceller fra fibroblaster (figur 7.16). Har kernen ikke trukket sig sammen, forekommer den aflang i længdeskårne snit, hvorimod den i tværskårne præparater er rund (figur 7.12). På elektronmikroskopiske billeder kan man se, at cellens organeller, der består af mange mitokondrier, RER, frie ri-

Figur 7.13. TEM-billede af glat muskulatur.

bosomer, glykogenkorn og golgiapparatet, er koncentreret omkring kernens poler (figur 7.13). Cellerne kan ligesom fibroblaster i bindevævet danne kollagen, elastin, proteoglykaner og multiadhæsive glykoproteiner.

A

B

Figur 7.14. Skematisk tegning af opbygningen af myosin II i skeletmuskulatur (A), hvor hovederne danner en bipolær struktur, samt glat muskulatur (B), hvor der dannes en unipolær struktur.

136 ALMEN HISTOLOGI

Histologi.indd 136

29-05-2015 15:05:09

Aktinfilament

Myosinfilament Længdeskåret filamentenhed

Figur 7.15. Skematisk oversigt over filamentglidningsprocessen i glat muskulatur. Som følge af myo-

7.16). Endvidere forekommer proteinerne myosin-letkæde-kinase (MLCK), calmodulin og α-aktinin, hvor sidstnævnte forekommer i fortætninger, der forankrer de tynde og de intermediære filamenter enten direkte eller indirekte til sarcolemma. Disse fortætninger er intracellulære analoger til Z-linjerne i den tværstribede muskulatur og spiller en rolle, når de kontraktile kræfter, der dannes i cellen, skal overføres til dens overflade.

sinhovedernes unipolære struktur kan aktinfilamen-

Kontraktionsmekanismen

terne glide hele vejen langs myosinfilamenterne.

Mekanismen, hvormed den glatte muskelcelle kontraherer sig, er meget forskellig fra den i tværstribet muskulatur.

En intracellulær stigning i koncentrationen af calciumioner er direkte ansvarlig for kontraktionen af den glatte muskelcelle, og en sådan stigning kan ske som følge af en mekanisk impuls, en elektrisk depolarisering som følge af en nerveim-

Ultrastrukturen af den glatte muskel Det kontraktile apparat i glatte muskelceller består af tynde og tykke filamenter samt et cytoskelet af desmin- og vimentinfilamenter (intermediære filamenter). De tynde filamenter indeholder ak­ tin, tropomyosin samt to aktinbindende proteiner: caldesmon og calponin. Disse er specifikke for glatte muskelceller og kan blokere myosinbindingsstedet. Sidstnævnte proteiner er calciumafhængige.

De tykke filamenter indeholder myosin II, der som i skeletmuskulatur består af to tunge og fire lette polypeptidkæder. Men i stedet for at danne den bipolære struktur som ved skeletmuskulatur orienterer myosinmolekylerne sig i en retning på den ene side af molekylet og modsat på den anden side (figur 7.14). Dette tillader, at aktinfilamenterne kan overlappe svarende til hele længden af myosinmolekylet, hvorved en større sammentrækning af muskelcellen kan foregå (figur 7.15,

Afslappet galt muskulatur

Intermediære filamenter

Cellekerne

Intercellulære Caveolae fortætninger

Kontraheret glat muskulatur

Figur 7.16. Skematisk tegning af kontraktionen af en glat muskelcelle. Bemærk kernens proptrækkerlignende udseende som følge af kontraktionen.

7 • MUSKELVÆV 137

Histologi.indd 137

29-05-2015 15:05:09

puls eller en kemisk stimulering (f.eks. lægemidler).

Et karakteristisk kendetegn ved glatte muskelceller er forekomsten af et stort antal invaginationer i cellemembranen kaldet caveolae. I nærheden af disse findes i cytoplasmaet vesikler samt lidt SER, der tilsammen menes at udføre en funktion svarende til den, T-tubulus-systemet har i den tværstribede muskulatur, altså levere calciumioner til cytoplasmaet.

Når koncentrationen af calciumioner stiger, stimuleres MLCK til at fosforylere en af de lette kæder i myosinmolekylet, hvorved aktinbindingssitet aktiveres, og en binding til aktin kan ske. Ved tilstedeværelse af ATP bøjer myosinhovedet, og kontraktionen er i gang. Når der igen defosforyleres, dissocierer myosin-hovedet fra aktin. Kontraktionen i den glatte muskelcelle kan opretholdes i lang tid i en ”låst tilstand”. Det sker ved, at det bundne myosinhoved defosforyleres, hvilket får ATPase-aktiviteten til at falde, og myosin

bliver på den måde ikke i stand til at løsne sig fra aktin pga. manglende ATP. Denne ikke-trætbare kontraktion er speciel for den glatte muskulatur og har f.eks. betydning for opretholdelsen af en konstant tonus i blodkar.

Den glatte muskulatur innerveres af det autonome (ubevidste) nervesystem. Der er dog ingen nerver, som ender direkte i de glatte muskelceller, men i stedet findes nerveterminaler i bindevævet, som omkranser de glatte muskelceller. I dette frisættes nervetransmittere (f.eks. acetylcholin eller noradrenalin), der spredes til muskelcellerne, hvor nexus mellem de enkelte muskelceller sikrer kommunikationen.

Regeneration De glatte muskelceller kan dele sig ved mitose og er i stand til at forny og reparere sig selv. I forbindelse med graviditet ses en forøgelse i både antal og størrelse af de glatte muskelceller i uterus.

138 ALMEN HISTOLOGI

Histologi.indd 138

29-05-2015 15:05:09

Appendix II

ATLAS Martin Faurholdt Gude og Albert O. Meier

Histologi.indd 384

29-05-2015 15:05:56

1. CELLEN P S

S

B

K

E

K

Figur A 1.1. Tyktarmen, humant, farvet med hæmatoxylin-eosin. B = bægercelle, E = epitelceller, P = plasmacelle med basofilt cytoplasma (højt indhold af RER) samt et stort golgiapparat, som ikke farves (se pil = negativt golgibillede).

Figur A 1.4. Binyre (zona fasciculata), humant, farvet med hæmatoxylin-eosin. S = sinusoide (kar), K = kirtelcellernes kerne. Bemærk den meget lyse og let trådede cytoplasma, som skyldes et stort indhold af kolesterolestere (til steroidhormonproduktion), som under præpareringen er opløst og vasket ud af cellerne.

GL K

MF

P

Figur A 1.2. Tyktarmen (lamina propria), humant, methylgrøn-pyronin-farvning. P = plasmaceller. Bemærk, at cytoplasmaet farves rødt pga. et stort indhold af RER, og at kernerne farves blå pga. DNA-indholdet.

Figur A 1.5. Rygmarven (forhorn), humant, farvet med hæmatoxylin-eosin. MF = motorisk forhornscelle (kan blive op til 100 µm). Sammenlign størrelsen med de små lymfocytter i figur A 1.6. GC = gliacellekerner, K = kapillærer.

B A L

Figur A 1.3. Bugspytkirtlen (endestykker), humant, farvet med hæmatoxylin-eosin. Pil = sekretorisk lumen i et endestykke, stiplede linjer afgrænser en kirtelcelle, B = basale del af cellen og A = apikale del af cellen. Bemærk den basale cytoplasmas basofili (meget RER), og den apikale acidofili (eosinofili) (ophobet proteinmateriale).

Histologi.indd 385

Figur A 1.6. Lymfeknude, humant, farvet med hæmatoxylin-eosin. L = talrige lymfocytter (lymfocytter har et minimalt cytoplasma, og hele cellen måler 7 µm).

29-05-2015 15:05:57

2. EPITELVÆV C T T

F

T T

E

Figur A 2.1. Luftvejsepitel fra næsehulen, kanin, Azanfarvning. E = pseudolagdelt epitel, C = cilier.

Figur A 2.4. Mavesækken, humant, farvet med hæmatoxylin-eosin. T = tubulære kirtler, som udmunder i F = foveola gastrica (fordybning i maveslimhinden). Bemærk de cylindriske celler.

A A

A

Figur A 2.2. Tungens overside, humant, farvet med hæmatoxylin-eosin. Bemærk, at den afstødte epitel (pile) stadig indeholder cellekerner og derfor ikke er fuldt ud keratiniseret. Derfor betegnes epitelet parakeratiniseret.

* *

S

S

M

M

Figur A 2.3. Spytkirtlen (gl. submandibularis), humant, PAS-aurantia-farvning. S = serøse endestykker, M = mukøse endestykker, * = fedtceller, pile = PAS-positiv, ekstern lamina.

Histologi.indd 386

Figur A 2.5. Blærehalskirtlen (prostata), humant, farvet med hæmatoxylin-eosin. A = alveolære endestykker.

Bemærk de kubiske celler.

A

A

A

A

Figur A 2.6. Tungen/lingula, humant, farvet med hæmatoxylin-eosin. A = acinære endestykker, pile = sekretoriske luminer. Bemærk de pyramideformede celler.

29-05-2015 15:05:57

3. BINDEVÆV

KE

KE

F F

M

F

Figur A 3.1. Tæt, uregelmæssigt bindevæv ved stor forstørrelse, humant, farvet med hæmatoxylin-eosin. F = fibroblaster, pile = kollagene fibre.

Figur A 3.4. Løst bindevæv mellem endestykker fra apokrine kirtler i huden, humant, farvet med hæmatoxylin-eosin. KE = kirtelepitel, pile = kollagene fibre med skiftende retninger, F = fibroblaster, M = mastcelle. Venligst udlånt af professor, overlæge, dr.med. Torben Steiniche.

E F

F

E P

Figur A 3.2. Tæt, uregelmæssigt bindevæv i kapslen omkring testiklen, humant, farvet med hæmatoxylin-eosin. F = fibroblaster, pile = bundter af kollagene fibre.

Figur A 3.5. Hud, humant, orcein-farvning. E = epidermis, pile = elastiske fibre i dermis – bemærk det parallelle forløb med hudoverfladen, fraset der hvor fibrene forløber med op i papillen (P).

EG

R

L

EG

E

P

Figur A 3.3. Løst bindevæv i lamina propria under tyndtarmsslimhinden, humant, farvet med hæmatoxylin-eosin. E = epitelceller, P = plasmacelle, EG = eosinofile granulocytter.

Histologi.indd 387

Figur A 3.6. Lymfeknude, humant, reticulin-farvning. L = lymfocytter (farves både gyldne og lys lilla), R = retikulære fibre.

29-05-2015 15:05:58

4. BLOD G

MK PM

MI

ME

Figur A 4.1. Knoglemarv, kanin, farvet med hæmatoxylineosin. MK = megakaryocyt – bemærk den lapdelte kerne og den frynsede celleafgrænsning, som skyldes mange afsnøringer af trombocytter. PM = promyelocyt (2. tidligste celle i dannelsen af granulocytter).

Figur A 4.4. Knoglemarv, kanin, farvet med hæmatoxylineosin. ME = metamyelocytter (4. celle i granulocytdannelsen), G = næsten færdige granulocytter (neutrofile) med lapdelt kerne (5. trin), MI = celle i mitose (telofasen).

O

N

P

E T

B

B

Figur A 4.2. Blodudstrygning, humant, farvet med hæm­a­ toxylin-eosin. N = neutrofil granulocyt, E = erytrocytter, T = trombocytter – det kan anes, at midten er mørk (granulomeret) omgivet af en lille lys bræmme (hyalomeret).

Figur A 4.5. Knoglemarv, kanin, farvet med hæmatoxylineosin. Erytropoiesen nævnt fra mest umodne blastcelle mod den færdige erytrocyt. B = basofil erytroblast, P = polykromatofil erytroblast og O = ortokromatisk erytroblast (når kernen udstødes kaldes cellen en retikulocyt = ung erytrocyt).

MB M P

O

O

B H

Figur A 4.3. Knoglemarv, kanin, farvet med hæmatoxylineosin. MB = myeloblast (1. erkendelige celle i dannelsen af granulocytter), O = ortokromatiske erytroblaster (se tekst til figur A 4.5.).

Histologi.indd 388

Figur A 4.6. Lever (foster), humant, farvet med hæmatoxylin-eosin. H = hepatocytter, B = basofil erytroblast, P = polykromatofil erytroblast, M = myelocyt (3. celle i granulocytdannelsen). Præparater til billederne figur A 4.1, A 4.3, A 4.4, A 4.5 og A 4.6 er venligst udlånt af lektor Troels Torp Andreassen.

29-05-2015 15:05:58

5. BRUSKVÆV

P P

L

LY

Figur A 5.1. Hyalin brusk fra næsen, kanin, farvet med hæmatoxylin-eosin. L = lakuner samlet i isogene grupper omgivet af territorial matrix, LY = lakuner beliggende enkeltvist i den yngre brusk, P = perikondrium.

K

P

K

K

Figur A 5.3. Elastisk brusk fra øret, abe, Verhoeffs farvemetode. P = perikondrium, K = kondrocytter, pile = elastiske fibre.

Figur A 5.2. Fibrøs brusk fra menisk, humant, farvet med hæmatoxylin-eosin. K = spredte kondrocytter i det rigelige, tætte, regelmæssige bindevæv (pile).

6. KNOGLEVÆV – MASSON-GOLDNER-TRICHROM

KM

Oc

K

OB

*

*

OC

OK

OB

Figur A 6.1. Knoglevæv, kanin, Masson-GoldnerTrichrom-farvning. K = knoglevæv, OB = osteoblaster, OC = osteocytter, * = osteoid, pile = nyligt indfangede osteoblaster, som er blevet til osteocytter.

Histologi.indd 389

Figur A 6.2. Knoglevæv, kanin, Masson-GoldnerTrichrom-farvning. OB = osteoblaster, OC = osteocytter, OK = osteoklast, som er på vej til at nedbryde en af osteocytterne. KM = knoglemarv.

29-05-2015 15:05:59