Vragen Waelkens4: Vraag46: Bespreek de activatie en biochemische rol van niacine. Hoe verloopt de detoxificatie ? Niacine => vorming nicotinamide adenine dinucleotide NAD+ => vorming nicotinamide adenine dinucleotide fosfaat NADP+ 1) ribose-5P + ATP 2) niacine + 5-fosforibosyl-1-PP 3) niacine ribose-5-P + ATP 4) desamido-NAD+ + glutamine + ATP ribose-5P + niacine + 3ATP NAD+ + ATP 5-fosforibosyl-1-PP + AMP niacine-ribose-5-P + PPi desamido-NAD+ + PPi NAD+ + glutamaat + ADP + PPi NAD+ + glutamaat + AMP + ADP + 3PPi NADP+ + ADP Uitwisseling waterstof &/of elektron: NAD+ + (2e + 2H+) NADH + H+ NADP+ + (2e + 2H+) NADPH + H+ Kleine dosis => onveranderd terug in urine Grote dosis => detoxificatie reacties 1. N-methylatie 2. oxidatie ringstructuur 1. glycine conjugaat (=type2 reactie) Vraag47: Zijn nicotinezuur, pyridoxinezuur en retinoïnezuur werkzame derivaten ? Wat is een werkzame derivaat? Nicotinezuur = niacine => substraat voor vorming NAD+ en NADP+ deze stoffen werken als cofactoren in heel wat reacties Pyridoxinezuur Pyridoxine wordt door hepatisch aldehyde oxidase omgezet tot pyridoxinezuur. Zo wordt het geëxcreteerd via de urine. => gn werkzame derivaat. Retinoïnezuur Retinoïnezuur wordt gebonden aan CRABP en RAR => invloed op transcriptie RNA bep prot Retinoïnezuur heeft tov retinol een meer uitgesproken werking heeft thv de epithele. Het is ook een product in de detoxificatie reactie reeks van retinol. Het is retinoïnezuur dat bindt op de IC receptor en in de nucleus de transcriptie beïnvloed. => eigen werking: werkzame derivaat Vraag48: Bespreek de activatie en biochemische rol van pantotheenzuur. Pantotheenzuur w geactiveerd door het vormen van: acyl carrier protein (ACP) o binding groepen bij synthese VZ co-enzymeA o stofwisseling lipiden en KH o synthese cholesterol en steroïden o activatie AZ vorming Co-enzymeA: 1) pantotheenzuur + ATP 2) 4’-fosfopantotheenzuur + cysteïne 3) 4’-fosfopantothenyl-cysteïne 4) 4’-fosfopanthetheïne + ATP 5) defosfo-co-enzym A + ATP 4’-fosfopantotheenzuur + ADP 4’-fosfopantothenyl-cysteïne 4’-fosfopanthetheïne + CO2 defosfo-co-enzym A + PPi co-enzym A + ADP pantotheenzuur + 3ATP + cysteïne co-enzyme A + 2ADP + PPi + CO2 Vraag49: Bespreek de biochemische rol van biotine 1. Co-enzyme carboxylatie reacties acetyl-CoA carboxylase propionyl CoA carboxylase pyruvaat carboxylase 2. synthese carbamylfosfaat (urinecyclus) 3. synthese pyrimidine’s cofactor in metabolisme van KH, lipiden en AZ werking dr vorming biotine-CO2 derivaat in tss stap Vraag50: Bespreek de biochemische rol, resorptie, metabolisme en verwijdering van vitamine C. Biochemische rol: 1) cofactor hydroxylasen a. hydroxylering Pro & Lys collageen => betere secretie & verhoogde sterkte nodig voor bindweefselstruct lichaam 2) aanmaak carnitine a. lysine carnitine (hydroxylase) nodig voor skeletspierwerking 3) stofwisseling aromatische AZ oxidatie tyrosine oxidatie p-hydroxyfenylpyruvaat tot homogenisinezuur 1. verdere dioxygenatie 4) bijnierschors: sterke aanwezigheid vit C (nt noodzakelijk voor productie hormonen) 5) bijniermerg: cofactor synthese NA en adrenaline => cofactor beta-hydroxylase 6) vorming galzouten => hydroxylatie C7 7) pos invloed op hematopoïese a. resorptie Fe2+ uit GI stelstel b. reductie foliumzuur Resorptie: Goede opname uit GI: - E-verbruikend - Na+ afh carrier gemedieerd transport Daling relatieve efficiëntie bij verhoogd aanbod Ook resorptie uit nier: beperken verlies Vit C via urine Metabolisme: Reversibele oxidatie L-ascorbinezuur Irreversibele hydrolyse L-dehydroascorbinezuur L-dehydroascorbinezuur L-diketogulonzuur - beperkte reserve - Opgenomen Vit C vastgehouden bij tekort - Overwegend gereduceerde vorm in plasma - Trage verwijdering o Onveranderd via urine o Decarboxylatie L-diketogulonzuur tot pentose: oxaalzuur & L-threose Vraag51: Bespreek de biochemische rol van retinal en retinoïnezuur, alsmede resorptie, transport, opstapeling en verwijdering van de retinoïden. Functie: Retina => deel rhodopsine: isomerisatie bij invallen licht => cascade tot elektrische zenuwimpuls groei & ontwikkeling => nr kern op dragenprot => synthese glycoprot immunoreacties therapie huidziekten preventie behandeling kanker ??? resorptie: voorkomen in esters carrier gemedieerd transport (esterase op brush border) in cel: transport dr CRBP = cell retinol binding prot nr portastelsel lever: => retinylester darmcel: beta-caroteen 2retinal retinol verestering transport nr lever transport: (1) opname retinol in darmcel dr carrier (2) binding aan IC dragerprot: CRBP (cell retinol bindend prot) (3) verder transport in complex: chylomicron zo bloedbaan in & nr lever (4) levercel = fat-storing cell: opslag VitA (5) complexvorming met RBP (retinal bindend prot) (6) RBP-VitA vormt 1:1 complex met TBPA (thyroid hormoon binding pre-albumine) (7) Vit A afgegeven aan ontvangende cel dr aanmering Klieving N-terminaal Arg RBP & TBPA blijven buiten cel (8) In cel: associatie retinol met 2 nt = prot: nr kern: controle DNA transcriptie Cell retinic acid binding protein verschillende soorten R caroteen opslag in vet 80-90% opslag Vit A in RES = reticulo-endotheliale cellen => lipoglycoproteïnecomplex Verwijdering: conjugatie tot beta-glucuronide verestering fosforylatie oxidatie: Retinol retinal & retoïnezuur vorming ketogroep oxidatie methylgroepen op ring gedeeltelijke reductie zijketen retinoïnezuur: decarboxylatie & verdere metabolisatie omzetting tot glucuronide excretie metabolieten via gal Vraag52: Bespreek vitamine E. Structuur: 8 natuurlijke voorkomende moleculen met VitE-activiteit: 1. α-tocoferol = 5,7,8 trimethyltocol 2. β-tocoferol = 5,8 dimethyltocol 3. γ-tocoferol = 7,8 dimethyltocol 4. δ-tocoferol = 8 methyltocol 5. α-tocotriënol = 5,7,8 trimethyltocotriënol 6. β-tocotriënol = 5,8 dimethyltocotriënol 7. γ-tocotriënol = 5,7 dimethyltocotriënol 8. δ-tocotriënol = 7 methyltocotriënol verschillen onderling van relatieve werkzaamheid dr verschil in: activiteit resorptie opname in cellen metabole turnover alfa-tocoferol: actiefst & meest aanw Biochemische rol: anti-oxidans bescherming i. Vit A en caroteen ii. Onverzadigde VZ (membranen) Fixatie vrije radicalen Rol in ademhalingsketen Rol in DNA synthese Vit E: weinig toxisch Resorptie: 1) hydrolyse esters 2) opname uit CI 3) als chylomicron 4) nr lever (reserve) 5) nood: secretie via VLDL (beta-lipoproteïne) 6) opname in cel metabolisme: hydrolyse van chromane ring struct tot hydroquinonestruct excretie: meestal via lever beetje via urine afbraakproducten: lacton of hydroxyderivaat na oxidatie terminale methylgroep + verwijdering van C’s zijketen C7 Deficiëntieverschijnselen: weefselnecrose vroegtijdig einde dracht steriliteit dystrofisch spierweefsel met hoog O2-verbruik creatinurie: hydroxylase vrij uit lysosoom anemie oxidatie LDL => ongunstig voor endotheel (atherosclerose) schade aan lidipen oorz: - premature geboorte malabsorbtie a-beta-lipoproteinemie Wanneer geven VitE? + macrocytaire megaloblastische anemie kids + hemolytische anemie prematuur + acanthocytose: gebrek beta-lipoprot + malabsorptie syndromen Vraag53: Geef indeling en functie van de lipoproteïnen en apolipoproteïnen LIPOPROTEINEN Lipiden onoplosbaar in water toch noodzaak transport dr plasma oplossing: proteïnen A. binding van VZ aan albumine B. lipiden + proteïnen => lipoproteïnen Wat? Submiscroscopisch kleine deeltjes Kern: hydrofobe lipiden Schil: polaire lipiden & eiwitten Apolipoproteïne: vorming lipoproteïnen bepalen bestemming & lot deeltje verschillen tss soorten lipoproteïnen: - grootte - dichtheid: CM < VLDL < LDL < HDL - samenstelling: lipide & proteïne deel Chylomicronen CM grootst chylvaten apoprot ter plaatse gesynthetiseerd ApoA-I, ApoA-II, ApoB-48, ApoC-I, ApoC-II, ApoC-III, ApoE Very low density lipoproteïnen VLDL = pre-beta lipoproteïne kleiner dan CM dichtheid iets groter triglyceriderijk geproduceerd dr lever ApoA-I, ApoA-II, ApoB-100, ApoC-I, ApoC-II, ApoC-III, ApoE Low density lipoproteïnen LDL = beta lipoproteïne iets kleiner dan VLDL cholesterol rijk ApoB-100, ApoC-I, ApoC-II, ApoC-III High density lipoproteïnen HDL = alfa lipoproteïne zwaarst relatief weinig cholesterol veel eiwit ApoA-I, ApoA-II, ApoC-I, ApoC-II, ApoD, ApoE APOLIPOPROTEINEN ApoA-I: HDL > CM Lever & darm Activatie LCAT ApoA-II: HDL > CM Lever & darm ApoB-48: CM darm ApoB-100: LDL > IDL, VDL Lever Ligand LDL-R ApoC-I: HDL > VLDL > IDL lever ApoC-II: HDL > CM, VLDL > IDL Lever Activatie lipoproteïne lipase ApoC-III: HDL > VLDL, IDL, LDL lever ApoD: HDL ApoE: HDL > VLDL, CM Lever Ligand B48: E-R & LDL-R Vraag54: Bespreek het transport van vetten. Exogeen transport Voeding VZ & glyceride opname Darmmucosa VZ TG cholesterol cholesterolester (LCAT) chylomicronen lymfevaten: maturatie CM; inbouw ApoA, C & E in bloedbaan epitheel: acitivatie lipoproteïne lipase dr ApoC-II afbraak TG (verlies VZ nr spier/vetcel) verkleining Cm overname Apo’s dr HDL chyloremnants opname dr lever Endogeen transport Van lever nr weefsels Lever “nieuwe vetten” Productie VDLD-deeltje opname ApoC & ApoE uit HDL Op aanmeerplaats: afbraak dr lipoproteïne lipase Teruggave ApoC aan HDL = IDL =LDL receptor binding via ApoB-100 (& ApoE) endosoom: recycling receptor fusie met lysosoom cholesterol vrij voor cel Van weefsels nr lever Lever: vorming HDL partikel Schil: zeer veel proteïnen, fosfolipiden Kern: cholesterolesters Circulerend bloed ApoA-I: activator LCAT: verestering cholesterol Opname cholesterol uit CM & VLDL Afgave ApoC & ApoE aan CM & VLDL Opname ApoC & ApoE uit CM & VLDL Opname cholesterol uit PM cellen Verestering chol aan buitenkant HDL Verplaatsing nr kern HDL Terug afgebroken dr lever * halfwaarde tijd: CM – kort HDL, LDL – veel langer Bepaling cholesterol in bloed: Zowel LDL als HDL => duidelijk verschil tss maken in beoordeling resultaten CM in bloed: persoon nt nuchter zichtproces met prob CM afbraak: hyperlipoproteïnenemie Vraag55: Welke rol kunnen cholesterol, LDL, HDL en LCAT spelen in de pathogenese van atherosclerose ? Atheroscleorose: Ontstaan => beschadigd endotheel => hechting bloedplaatjes : mitogene factoren Toegroeien endotheel => verhoogde doorlaatbaarheid voor lipoprot Lokale hyperplasie en opname lipiden=> verdikking =begin atheroom Rol cholesterol: Normale cholesterol(+esters) spiegel in bloed nodig voor intact houden membranen+ aanmaak bep hormonen Verhoogde cholesterol spiegel: afzettingen in intima endotheel w broos => kwetsbaarder voor hemodynamische stress plaatjeshyperactiviteit Rol LDL: LDL zorgt voor de verdeling van cholesterol nr de weefsels verhoogd LDL = meer afzetting Rol HDL: HDL zorgt voor de ophaling van teveel aan cholesterol uit de weefsels voor verwerking in lever verhoogd HDL = minder afzetting competitie met LDL Rol LCAT: Nodig voor werking HDL verestering cholesterol: dieper in HDL; meer plaats anderen Vraag56: Bespreek de aangeboren stoornissen i.v.m. de lipoproteïnen Te weinig: Bassen-Kornzweig: = a-beta-lipoproteïnemie te weinig chylomicronen (ook ontbreken VLDL) intestinale cellen kunnen gn ApoB maken -> gn nl transport lipiden => opstapeling lipiden in intestinale cel -> zwelt -> stop opname -> vetdiarree (buikpijn vooral na vetrijke maaltijd) opl: dieet met MCL VZ a-beta: gn beta-fractie: -> gn cholesterol aanvoer nr cellen => enkel eigen synthese ontoereikend - hormonen - membranen => prob zenuwstelsel: neurologische stoornissen - bloed: rare vorm rbc (acantocyt) overlijden voor 20-21j hypo-beta: = familiale hypo-beta-lipoproteïnemie cellen komen nt in de problemen => weinig kans op atherosclerose LDL-conc 10-50% normale waarde Tangier: = familiale alfa-lipoproteïnedeficiëntie Te weinig alfa (HDL) Geen alfa homozygoot Weinig alfa heterozygoot HDL: ApoA1 en ApoA2 => stimulator verestering cholesterol LCAT Mog ligt hier oorz prob => weinig transport chol dr HDL Cholesterol blijft op allerlei weefsels achter atherosclerosa Stijging bloed triglyceremie Daling bloed chol Onvoldoende stimulatie lipase Oorz thv ApoA of thv Apo C-II Te veel: Type I: = hyperchylomicronemie teveel chylomicronen: raken nt weg uit bloedcirculatie w nt afgebroken => stoornis bij lipoproteïne lipase LPL (of ZZ bij ApoC2) genetisch: autosomaal recessief (lipoproteïne lipase of extrahep TG lipase deficiëntie) veel TG in bloed: kans opstapeling Xanthomen behandeling: dieet met MLC VZ Type II: = hyper-beta-lipoproteïnemie teveel LDL: geraakt nt in cellen o stoornis bij LDL receptor-werking receptor (ontbreken domein) ApoB100 = herkenningspunt receptor Iia -> sterke stijging LDL aangeboren prob thv LDL receptor [cholesterol] 5X boven nl (afh homo of heterozygoot) => afzettingen => † Iib -> stijging LDL en VLDL => mog secundaire oorz Type III: = dys-beta-lipoproteïnemie = broad beta disease teveel pre-beta o ligt tegen beta => broad beta mutatie thv Apo E => herkenning VLDL receptor => stijging halfwaardetijd VLDL Type IV: = hyper-pre-beta-lipoproteïnemie stijging VLDL o aangeboren o secundair Type V: = gemengde hypertriglyceridemie = lipi CM en VLDL verhoogd Secundaire vorm bij: pancreatitis alcoholisme nefrose ketotische diabetes xanthomata atheromata nt op voorgrond abnormale glc tolerantie; obesitas, diabetes Familiale gecombineerde hyperlipidemie: Combinatie Iib en IV Lever maakt onnodig veel VLDL => dus ook stijging LDL Vraag57: Bespreek aminozuren en derivaten als modulatoren/mediatoren van de cerebrale neurotransmitters. (1) GABA = gamma-amino-boterzuur = kanaal = hyperpolarisatie neutralisatie in receptor cel: gedecarboxyleerde vorm van glutamaat inhibitor dr openen Cl- omzetting nr succinaat (transaminase & dehydrogenase) pathologie: chorea van Huntington tetanus toxine (via ADP-ribosilering) tekort glc in hersenen: convulsies Benzodiazepinen: kalmeermiddelen (2) Glutamaat stimulerende neurotransmitter vorming glutamine = neutralisatie + afvoer ammoniak pathologie: syndroom van het Chinese restaurant tekort glc in hersenen: ammoniak -> coma (3) Histamine = decarboxyleerde vorm histidine inhibitorische neurotransmitter (hypothalamus) o H1-receptor: Ca2+ bronchi, maagspieren o H2-receptor: cAMP mucosa o H3-receptor CZS Inactivatie: N-methylatie -> deaminatie & daling GABA: convulsies Pathologie: Specifieke receptor-blokkers als medicatie: anti-histaminica (tegen allergie) reisziekte slaappillen (4) Serotine = 5-hydroxy-tryptamine = tryptofaan na werking tryptoaanhydroxylase en 5-OH-tryptofaan decarboxylase inhibitorische neurotransmitter o centrale depressie in pijngeleiding thv ruggemerg o cAMP als IC mediator => activatie mono-amine-oxidase 14 receptoren in 7klassen Pathologie: S1D : migraine S2 : LSD Spanningen & angst ‘soldatenhart’ (5) Glycine inhibitorische neurotransmitter ruggemerg (cfr GABA) Pathologie: tetanus strychnine = antagonist valium: versterking werking Vraag58: Bespreek de cerebrale neurotransmissie door acetylcholine en catecholaminen en bespreek hierbij ook de gassocieerde meest relevante pathologie. Acetylcholine Choline + acetylCoA acetylcholine Aanmaak in vesikel Choline-acetylase Snel axonaal transport nr zenuwuiteinden Ook aanmaak mogelijk in uiteinde Inhoud vesikel: Ach ATP (5:1) Vesiculine: binden Ach (osmolariteit) Vrijstelling : Dr depolarisatie (influx Ca2+) => synchroniseren exocytose Gn uitsluitende hypothese Postsynaptisch: CGMP als second messenger Neutralisatie dr cholinesterase Pathologie: myastenia gravis: te weinig Ach Noradrenaline Dopamine noradrenaline (dr beta-hydroxylase) Vesikels: NA ATP Chromogranine : binden ATP en NA (osmolariteit) Dopanime beta-hydroxylase Snel axonaal transport exocytose dr depolarisatie postsynaptisch: cAMP & Ca2+ neutralisatie: heropname in presynaptische cel catechol-O-methyltransferase & monoamine-oxidase (COMT en MAO) Dopamine Tyrosine DOPA(di-OH-phenylalanine) dr tyrosine-hydroxylase DOPA --> dopamine + CO2 dr DOPA decarboxylase Basale ganglia Corpus striatum Substantia nigra Dopaminevesikel: dopamine depolarisatie -> exocytose -> diffusie dr synaptische spleet -> postsyn R -> cAMP neutralisatie dr heropname pathologie: ziekte van Parkinson: te weinig schizofrenie: teveel overdosis amfetamine leidt tot schizofrenie hoge c in urine (nt allen) anti-psychotische middelen werking via daling dopamine Vraag59: Bespreek de aangeboren pathologie i.v.m. bilirubinemetabolisme. Stoornissen mogelijk op verschillende niv: verhoogde productie bilirubine o verhoogde hemolyse na malariainfectie traumatische geboorte geboorte met rhesusincomp o stijging indirecte bilirubine: nt goed verwerkt dr lever storing thv opname in de cel (beperking) o bilirubine <5% o goede prognose o zeldzaam storing thv glucuronyl-transferase o Icterus neonatalis Pasgeborene: glucuronyl-transferase weinig ontwikkeld + verhoogde bilirubineproductie => fysiologische geelzucht resorptie intestinale gedeconjugeerde bilirubine <10mg% mogelijk vorming kernicterus: fixatie bilirubine in kernen op CZS irreversibele schade cytotoxiciteit: inhibitie prot-synthese o Ziekte van Gilbert (gedeeltelijk tekort) Dominant autosomaal 1-3mg%: idiopathische constitutionele hyperbilirubinemie gecomplexeerd met albumine gn behandeling nodig o Syndroom van Crigler-Najjar TypeI: totale afwezigheid Congenitale nt-hemolytische geelzucht Indirect bilirubine tot 40mg% (->kernicterus) Zonder pigmenten in gal Behandeling: UV bestraling TypeII: inductie mog dr fenobarbital Minder erg; leidt nt nr kernicterus 9-17 mg% behandeling: fenolbarbital => cross-inductie glucuronyltransferase storing thv excretie gal o Syndroom van Dubin-Johnson Zeldzaam, Israël Autosomaal recessief Bilirubine <6mg% (max 19mg%) Deficiëntie voor carrier (secretie geconj galpigm) Normale leverenzymen Hepatocyten zwart: stapeling melanine-achtig pigment in lysosoom o Syndroom van Rotor Vnl Joden Autosomaal recessief Bilirubine < 10mg% Normale leverkleur =variant Bubin-Johnson Vraag60: Bespreek het transport van bilirubine. Directe en indirecte bilirubine. De afbraak van rbc en de daarbijhorende vorming van bilirubine gebeurt vnl in het reticuloendoteliaan systeem (ook in lever). De conjugatie en excretie ervan gebeurt echter dr de parenchymcellen van de lever. Ongeconjugeerd bilirubine: Complex met albumine in plasma Ruimte van Disse: bilirubine komt los van albumine Via carrier-proteïne in levercel Door op dragereiwit: Z-proteïne of ligandine Direct en indirect bilirubine: Bepaling hoeveelheid bilirubine dr kleurreactie met diazo-reagens Bilirubine gebonden aan albumine geeft gn reactie (ongeconjugeerd) Tenzij na losmaking (ethanol) INDIRECT BILIRUBINE Geconjugeerd bilirubine geeft direct (onmiddelijk of na 10min) kleurreactie Afh oplosbaarheid: diglucuronide onm monoglucuronide na 10min DIRECT BILIRUBINE Enkel reflux nr plasma bij galwegenobstructie