Grondige Studie van Pigmentatiestofwisselingsstoornissen: Exogene en Endogene Pigmenten

Inleiding tot Pigmentatiestofwisselingsstoornissen

  • Definitie: Stoornissen in de verwerking en afzetting van pigmenten in het lichaam.
  • Classificatie van pigmenten:
    • Exogene pigmenten: Pigmenten die van buitenaf het lichaam binnenkomen (via voeding, inademing of injectie).
    • Endogene pigmenten: Pigmenten die door het lichaam zelf worden aangemaakt.
  • Endogene onderverdeling:
    • Anhemoglobinogene pigmenten: Pigmenten die niet afkomstig zijn van hemoglobine (bijv. lipofuscine, ceroid, melanine).
    • Hemoglobinogene pigmenten: Pigmenten die hun oorsprong vinden in hemoglobine (bijv. bilirubine, hemosiderine, porfyrine).

Exogene Pigmenten: Tatoeages en Toxiciteit

  • Tatoeages als voorbeeld: Dit is het meest klassieke voorbeeld van exogene pigmentatie. Inkt wordt in de dermis gebracht.
  • Toepassingen bij dieren:
    • Identificatienummers op de zwemvliezen van watervogels (ganzen, eenden, zwanen).
    • Nummers op rattenstaarten bij proefdieren.
    • Stamboomnummers aan de binnenzijde van de oorschelp (vroeger vaker gebruikt dan de huidige chip).
  • Medische observaties:
    • Niet alle inkt zet zich vast op collageenbundels in de dermis.
    • Overtollig pigment vloeit af via het lymfestelsel (gedraineerd door macrofagen) en kan terechtkomen in regionale lymfeknopen (bijv. oksellymfeknopen bij mensen met een 'sleeve').
  • Toxiciteit: Oudere inkten bevatten vaak giftige stoffen die weliswaar zorgden voor kleurvastheid, maar schadelijk waren. Tegenwoordig zijn veel van deze inkten verboden, wat soms resulteert in sneller vervagende tatoeages.
  • Maatschappelijke context: Vroeger was er een sterke connotatie tussen tatoeages en marginaliteit (het beeld van de 'domme' professional), maar dit taboe is grotendeels verdwenen door maatschappelijke veranderingen ('woke'-beweging).

Pneumoconiozen: Stoflongen en Milieufactoren

  • Definitie: Pneumoconiosis is de verzamelnaam voor longziekten veroorzaakt door het inademen van stofpartikels.
  • Longanthracose (Koolstof):
    • Inademing van koolstofpartikels (CC).
    • Koolstof is inerte materie; macrofagen (stofcellen) fagocyteren de deeltjes en draineren deze naar de tracheobronchiale of mediastinale lymfeknopen.
    • Voorkomen: Mijnwerkers, rokers (zwarte verkleuring van de long), honden in druk stadsverkeer of honden van rokers (passief roken).
  • Silicose: Veroorzaakt door inademing van silicaten (zandkorrels). Dit geeft microscopisch oplichtende deeltjes.
  • Asbestose en Mesothelioom:
    • Asbestvezels zijn lange, koperachtige naaldjes (speculae).
    • Macrofagen kunnen deze niet volledig fagocyteren; de vezels doorprikken de cel, wat leidt tot chronische 'industriële' ontsteking.
    • Dit kan leiden tot een mesothelioom (kanker van het mesotheel van de pleura), een zeer dodelijke tumor met een gemiddelde overlevingstijd van circa 11 jaar bij de mens.
    • Eternit-schandaal: De firma Eternit wist al sinds de jaren '80 dat asbest kankerverwekkend was, maar lobbyde jarenlang om de productie (asbestplaten, golfplaten, bloempotten) voort te zetten. In Capelle op den Bos ligt asbestafval soms nog letterlijk in patattenvelden vermengd met bouwafval.
  • Andere stoffen: Kaolien (kleisoorten) kan vergelijkbare ontstekingsreacties geven.

Zware Metalen en Lokale Impregnaties

  • Lood (PbPb):
    • Vroeger aanwezig in brandstof ('leaded fuel').
    • Loodzomen: Bacteriën in de mondholte produceren H2SH_2S, wat reageert met lood tot loodsulfide. Dit slaat neer als een zwarte rand (loodzoom) tegen het tandvlees.
  • Zilver: Zilvernitraatspray (bijv. bij keizersneden) impregneert de huid permanent.
  • IJzer en 'Scherp':
    • Roestige nagels in het maag-darmstelsel kunnen reageren met H2SH_2S tot ijzersulfide, wat leidt tot een grijze/zwarte impregnatie rond de perforatieplaats.
    • Aluminium-problematiek: Moderne blikjes in bermen worden door hakselaars versnipperd. Runderen eten deze snippers op. Omdat aluminium niet magnetisch is, helpen de klassieke kooimagneten (die ijzer vangen) niet tegen dit 'scherp'.
  • Chromic Catgut: Verchroomd hechtdraad kan de baarmoederwand donker impregneren.

Dieet-gerelateerde Pigmentatie en Carotenosis

  • Carotenoïden en Xantofielen: Pigmenten uit planten die weefsels kleuren.
    • Flamingo's: Krijgen hun roze kleur door het eten van garnalen, die op hun beurt algen eten met carotenoïden.
    • Eidooiers: Dieren die buiten lopen (vrije uitloop) hebben donkeroranje dooiers door natuurlijk voer. Commerciële legbatterij-eieren zijn vaak bleekgeel door een eenzijdig maïs-dieet.
  • Carotenosis: Afzetting van gele kleurstoffen in het vetweefsel (bijv. peririnaal vet).
  • Voeding en Vleeskleur: Varkens gevoed met eikels (bijv. voor specifieke hammen) krijgen donkerder, bruiner vlees.

Farmaca en Pillen: Tetracyclines

  • Mechanisme: Tetracycline-antibiotica (bestaande uit 44 ringen) hebben een affiniteit voor calciumrijk weefsel.
  • Gevolgen: Ze zetten zich vast op groeischijven, dentine en bot.
  • Symptomen: Kinderen of jonge honden die tijdens de tandontwikkeling tetracyclines kregen, behouden levenslang permanent vergeelde tanden.
  • Fluorescentie: Tetracyclines lichten op onder specifiek licht, wat vroeger werd gebruikt in groeistudies bij dieren.

Anhemoglobinogene Pigmenten: Lipofuscine en Ceroid

  • Lipofuscine (Slijtagepigment):
    • Karakter: Fysiologisch ouderdomspigment ('wear and tear').
    • Vorming: Onvolledige verbranding van organellen in lysosomen (peroxidatie van vetten). Microscopisch zichtbaar als bruine korrels aan de kernpolen.
    • Locatie: Lang levende, metabool actieve cellen (hartspier, neuronen).
    • Bruine atrofie (AtrofiafushaAtrofia fusha): Bij extreme vermagering/uithongering worden eigen organellen verteerd, wat leidt tot een macroscopisch bruin karkas.
  • Ceroid:
    • Karakter: Altijd pathologisch.
    • Vorming: Snelle opstapeling van geperoxideerde vetten in macrofagen bij necrose of specifieke tekorten.
    • Oorzaken: Tekort aan antioxidanten (Vitamine EE en/of Selenium), wat leidt tot ziektes zoals 'Yellow Fat Disease' of 'Brown Bowel Disease'.

Melanines

  • Synthese: Uitgaande van het aminozuur tyrosine, via het enzym tyrosinase.
  • Cellen:
    • Melanocyten: Cellen afkomstig van de neurale kam die naar het hele lichaam migreren.
    • Melanoforen: Keratinocyten (bijv. in het stratum basale) die melanine hebben gefagocyteerd als bescherming.
  • Functie: Bescherming van het DNA tegen UV-straling (vormt een 'parasol' boven de kern).
  • Afwijkingen in pigmentatie:
    • Lentigo/Nefus: Moedervlekken of pigmentvlekken (vaak goedaardige tumoren).
    • Hyperpigmentatie: Kan ontstaan door wrijving (intertrigo), irritatie (krabben), hormonen (Cushing, Sertoliceltumor met oestrogenen) of UV-licht.
    • Acanthosis nigricans: Verdonkering en verdikking van de huid (olifantenhuid), vaak in oksels of liezen.
    • Melanosis: Voorkomen van melanine op abnormale plaatsen (bijv. in de longen of de darmwand bij obstipatie - Melanosis coli).

Hypopigmentatie en Albinisme

  • Ouderdom: Grijs worden door verlies van melanocyten (Seniele achromotrichie).
  • Vitiligo: Verworven witte vlekken (mogelijk auto-immuun).
  • Leucoderma/Leucotrichie: Witte huid of haar na trauma (bijv. een slecht passend zadel bij een paard dat druknecrose op de schoft veroorzaakt).
  • Kopertekort: Koper is een cofactor voor tyrosinase. Tekort leidt tot een 'koperbril' (bleke haren rond de ogen).
  • Albinisme vs. Leucisme:
    • Albinisme: Totaal ontbreken van melanine, ook in de ogen (rode ogen door zichtbare bloedvaatjes). Gaat vaak gepaard met visuele problemen (strabismus/scheelkijken).
    • Leucisme: Vermindering van pigment; de ogen zijn vaak wel gekleurd (bijv. blauw).
  • Chediak-Higashi syndroom: Genetische fout waarbij reuzemelanosomen ontstaan; dit leidt tot een blauwe schijn ('dilutie') en slechtere immuniteit.

Hemoglobinogene Pigmenten: Hemoglobine en Myoglobine

  • Hemolyse: Vrijkomen van hemoglobine uit rode bloedcellen.
    • Hemoglobinemie: Hemoglobine in het bloedserum.
    • Hemoglobinurie: Hemoglobine in de urine (geeft rode urine die na centrifugatie rood blijft).
    • Hematurie: Intacte rode bloedcellen in de urine (bezinken na centrifugatie).
  • Anemie: Tekort aan rode bloedcellen; kan regeneratief zijn (met reticulocyten) of niet-regeneratief.
  • Myoglobine: Komt vrij bij spierafbraak (rhabdomyolysis).
    • Veroorzaakt door extreme inspanning (Maandagziekte bij paarden, overtraining bij Crossfit).
    • Myoglobine-cilinders in de nieren kunnen leiden tot acuut nierfalen.

Icterus (Geelzucht)

  • Definitie: Gele verkleuring van weefsels (vooral sclera en elastische vezels) door een teveel aan bilirubine.
  • Bilirubine-metabolisme:
    1. Hemoglobine $\rightarrow$ Ongeconjugeerd bilirubine (niet wateroplosbaar, gebonden aan albumine).
    2. Lever: Glucuronidatie door het glad ER $\rightarrow$ Geconjugeerd bilirubine (wateroplosbaar).
    3. Afvoer via gal naar darm of via nieren naar urine.
  • Drie vormen van Icterus:
    1. Pre-hepatische (Hemolytische) Icterus: Door massale hemolyse. De lever kan het aanbod niet aan; stijging van ongeconjugeerd bilirubine.
    2. Hepatocellulaire Icterus: De lever is beschadigd (hepatitis, cirrose, vervetting). De glucuronidatie (ontgifting) faalt.
    3. Post-hepatische (Obstructieve) Icterus: Galafvoer is geblokkeerd (galstenen, tumoren zoals papillaccarcinoom). Geconjugeerd bilirubine stijgt en vloeit terug naar het bloed. De ontlasting is vaak bleek ('stopverf').

IJzeropslag: Hemosiderine

  • Hemosiderine: De onoplosbare opslagvorm van ijzer in macrofagen.
  • Siderofagen: Macrofagen beladen met hemosiderine.
  • Kleuringsmethode: Pruisisch blauw (ijzerkleuring) kleurt hemosiderine helderblauw.
  • Hemociderose: Lokale of systemische opstapeling door hemolyse of stuwing (bijv. 'Heart failure cells' in de longen bij hartfalen).
  • Hemocromatose: Excessieve ijzeropname uit de darm door een genetisch gebrek (komt voor bij mensen en fruitetende vogels zoals toekans die geen natuurlijke rem op ijzeropname hebben).