proliferatie

Onder proliferatie in de biologie begrijpt men de voortplanting en groei van cellen. De cellen vermenigvuldigen zich door celdeling en groeien door groei tot hun genetisch beoogde grootte en vorm. Bij de mens speelt proliferatie een grote rol, vooral tijdens de embryonale en groeifase, daarna vooral voor het aanvullen van afgestoten cellen in bepaalde weefselsoorten en bij herstelprocessen.

Wat is proliferatie?

Proliferatie is de term die wordt gebruikt om weefselproliferatie te beschrijven, die bestaat uit mitotische celdelingen en celgroei. Celgroei houdt een maximale toename van het celvolume in tot de grootte en vorm die is voorgeprogrammeerd in het DNA van de genen. Bepaalde hormonen, neurotransmitters (boodschappersubstanties) en groeifactoren zorgen voor de prikkel om te delen.

In het volwassen stadium zijn sommige soorten weefsel of cellen bij de mens niet meer in staat tot proliferatie, d.w.z. niet meer in staat zich te delen en dus niet meer te vermenigvuldigen. Dit geldt bijvoorbeeld voor het grootste deel van het zenuwweefsel en voor de meeste sensorische cellen.

In veel weefselsoorten vinden echter voortdurend vernieuwingsprocessen plaats, die meestal mogelijk worden gemaakt door proliferatieve basiscellen of zelfs stamcellen. De gemiddelde leeftijd van cellen bij mensen varieert, afhankelijk van het type weefsel, van een paar uur tot levenslang. Het hoornvlies vernieuwt zich bijvoorbeeld elke 28 dagen. Het darmslijmvlies regelt dit veel sneller, namelijk binnen enkele dagen. Terwijl de erytrocyten, de rode bloedcellen die vrijkomen uit het beenmerg, zichzelf elke 120 dagen vernieuwen, leven de meeste witte bloedcellen maar een paar dagen.

Functie en taak

De proliferatie van weefselcellen is van groot belang voor de embryonale en postnatale ontwikkeling van mensen. Er wordt geschat dat we bij de geboorte uit ongeveer 5 biljoen cellen bestaan. Door het proliferatieproces stijgt dit aantal tot ongeveer 60 tot 90 miljard volwassenen. Het aantal cellen is daarmee twaalf tot zestien keer toegenomen. Nadat de groeifase is voltooid, verliezen sommige celtypen hun vermogen om te prolifereren. Andere celtypen hebben nog een beperkt vermogen om te prolifereren.

Bij weefseltypen waarvan de cellen zich niet meer kunnen vermenigvuldigen, maar die zich toch moeten vernieuwen, gebruikt het lichaam een ​​soort stamcellen die vaak al gespecialiseerd zijn, d.w.z. hun almacht hebben verloren en alleen kunnen uitgroeien tot cellen van bepaalde weefseltypen. De beperkte mogelijkheid tot voortplanting is noodzakelijk om het celvernieuwingsproces, dat verschillende tijdsduur in verschillende weefselsoorten in beslag neemt, in stand te houden.

Hoe noodzakelijk het resterende vermogen tot proliferatie is, wordt duidelijk aangetoond door het feit dat ongeveer 50 miljoen cellen per seconde afsterven en ofwel worden gerecycled, afgebroken en uitgescheiden door het metabolisme van het lichaam of, zoals in het geval van de huid, eenvoudigweg naar buiten worden geëxfolieerd. De cellen, die voortdurend afsterven en afgebroken worden door het metabolisme van het lichaam, moeten door proliferatie worden vervangen om geen celsubstantie te verliezen.

Proliferatie speelt een speciale rol bij blessures. Gecontroleerd door boodschappersubstanties, begint een proliferatieproces tijdens de genezingsfase van verwondingen met behulp van hormonen en enzymen. Niet-beschadigde bindweefselcellen (fibrocyten), die zich in de onmiddellijke nabijheid van pezen en ligamenten bevinden, migreren naar het beschadigde gebied en kunnen contact maken met hun processen en samentrekken via contractiele elementen in hun cytoskelet, zodat Draai de gescheurde uiteinden van ligamenten of pezen vast. Het reparatiemechanisme laat zien dat het vermogen van bepaalde cellen om te prolifereren indien nodig kan worden gereactiveerd.

Sinds het midden van de jaren negentig is bekend dat neurogenese, d.w.z. de vorming van nieuwe zenuwcellen in het centrale zenuwstelsel, mogelijk is in bepaalde neuronale stamcellen bij volwassenen, wat voorheen niet voor mogelijk werd gehouden. Uit neurale stamcellen, die zich in een beperkt gebied van de hippocampus bevinden, ontstaan ​​voorlopercellen (voorlopercellen), die ook het vermogen hebben om zich gedurende enkele dagen te vermenigvuldigen.

Ziekten en aandoeningen

Het proces van wondgenezing kan worden gezien als een voorbeeld van het feit dat het lichaam de mogelijkheid heeft om het proliferatievermogen van cellen naar behoefte aan en uit te zetten. De vraag rijst waarom deze mogelijkheid niet bij alle weefselsoorten bestaat, zodat door ziekte vernietigde organen of bij een ongeval verloren ledematen weer kunnen aangroeien.

Blijkbaar heeft de natuur door evolutionaire middelen erkend dat in een onbeperkt vermogen van cellen om te prolifereren, de gevaren groter zouden zijn dan de mogelijke voordelen. Het grootste gevaar van een onbeperkt vermogen tot proliferatie is dat het complexe proces niet langer beheersbaar is. Dit betekent dat als de cellen eenmaal hun proliferatievermogen hebben ingeschakeld, ze niet langer reageren op boodschappersubstanties, enzymen en hormonen. Ongeremde celgroei zou het resultaat zijn.

Dit is precies het geval bij tumoren waarvan het weefsel onderhevig is aan constante groei, d.w.z. het vermogen tot proliferatie kan niet langer worden voorkomen. Het belangrijkste verschil tussen goedaardige (goedaardige) en kwaadaardige (kwaadaardige) tumoren is dat de kwaadaardige tumoren, naast hun eigen vermogen om zich te vermenigvuldigen, ook zichzelf kunnen voeden, aangezien ze hun eigen netwerk van bloedvaten hebben door het proces van vascularisatie en in staat zijn tot uitzaaiing.

Naast de mogelijkheid van ongecontroleerde proliferatie, wat kan leiden tot kankers met zeer verschillende oriëntaties, is er ook het probleem van een beperkt vermogen tot proliferatie. De disfunctie wordt vaak veroorzaakt door gifstoffen en drugs zoals alcohol en nicotine. Chronisch alcoholmisbruik leidt bijvoorbeeld tot een verstoring van de proliferatie en differentiatie van de T-lymfocyten, die een belangrijk onderdeel zijn van het immuunsysteem.