Istologia: I Tessuti Connettivi
TESSUTO CONNETTIVO


Il tessuto connettivo ha in genere funzione di sostegno strutturale e metabolico, di difesa e di connessione di diversi distretti corporei.

I connettivi hanno diverse proprietà: hanno abbondante matrice extracellulare ricca di acqua, ioni e GAGs, sono vascolarizzati ed hanno scarsa cellularità con cellule sparse nella matrice a maturità.

I connettivi in genere hanno delle caratteristiche simili nei loro vari tipi, e queste somiglianze si riferiscono alla composizione della matrice e alla componente cellulare:

Matrice Extracellulare
= La matrice extracellulare è formata da diverse sostanze:

1- Sostanza Fondamentale Amorfa = Materiale amorfo e traslucido formato da acqua, ioni e GlicosAmminoGlicani (GAGs); i GAGs sono polisaccaridi complessi, ovvero polimeri lineari costituiti da ripetizioni di unità disaccaridiche (in molti casi un monosaccaride è N-AcetilGlucosammina, NAG, e l’altro è spesso rappresentato dall’acido glucuronico). Questi polimeri donano al tessuto connettivo resistenza, elasticità e viscosità richiamando con la loro carica negativa controioni Na+, che a loro volta richiamano acqua (sono quindi idrofilici), inoltre la sostanza così ottenuta permette di formare un gel flessibile attraverso il quale possono diffondere i metaboliti a nutrimento delle cellule; i principali GAGs sono: condroitinsolfato, dermatansolfato, cheratansolfato, eparansolfato, eparina ed acido ialuronico (particolare GAG, che non possiede il gruppo solfato degli altri, è presente particolarmente presente nel connettivo lasso). I proteoglicani sono costituiti da un asse proteico a cui si legano decine di GAGs, essi a loro volta si possono unire ad una molecola di acido ialuronico a formare un aggrecano.

2- Fibre Collagene = Principale tipo di fibra presente nella matrice extracellulare del connettivo e nell’intero corpo, vengono prodotte dai fibroblasti (cellule attive del connettivo) o da altre cellule epiteliali e sono codificate da una famiglia di 18-20 geni; I vari tipi di collagene umano sono ventisette, ma i più presenti sono di tipo I (connettivi fibrosi, cute, tendini, legamenti ed ossa), tipo II (cartilagine ialina e cartilagine fibrosa), tipo III (anche dette Fibre Reticolari, presenti in pancreas, fegato, muscoli lisci, organi linfatici ed emopoietici), tipo V (membrana basale della placenta, muscoli liscio e scheletrico) che sono di genere fibrillare; tipo IV della membrana basale; tipo VII (fibrille di ancoraggio per alcune membrane basali), tipo VI (ubiquitario) di altro genere; tipo VIII (lattice a maglie esagonali nella cornea) a corta catena. La loro funzione è di dare al tessuto resistenza alla trazione, e ciò grazie alla loro struttura: il collagene viene sintetizzato dai fibroblasti (o cellule epiteliali) come precursore, il procollagene, formato da due telomeri globulari, C ed N terminale (nel citoplasma); successivamente l’enzima peptidasi taglia i residui peptidici (telomeri) portando così al tropocollagene (matrice extracellulare) che polimerizza quindi in collagene maturo (questa rappresentazione è tipica del collagene di tipo I) come tripla elica superavvolta (tre catene alfa); le fibre si dispongono nello spazio in posizione testa-coda a fibre parallele sfalsate. I marcatori del collagene sono glicina, idrossiprolina ed idrossilisina.
La visione di queste fibre può avvenire sia al microscopio ottico, con opportune colorazioni (bande eosinofile per collagene di tipo I e II, argentofile per il tipo III); al microscopio elettronico si può notare il classico periodismo, formato da una banda di 67 nm (sovrapposizione di due fibre parallele) ed una di 35 nm (spazio testa-coda). Le varie malattie delle fibre collagene possono avere origine a volte da mutazioni puntiformi che possono portare a loro volta a difetti o alla mancanza totale di enzimi coinvolti nella costruzione delle fibre collagene, altre volte dalla mancanza di sostanze varie: mutazioni della catena alfa (primaria), mutazioni o mancanza di lisil-idrossilasi, lisil-ossidasi e peptidasi N-terminali, carenza di vitamina C; i risultati sono un assemblaggio scorretto delle catene con diminuizione dei legami crociati tra le catene e quindi una maggiore instabilità della fibra stessa. Le malattie causate da questi errori sono: la sindrome di Ehlers-Danlos (pelle iperestensibile, articolazioni ipermobili, deficit nella riparazione delle ferite), l’osteogenesi imperfetta (facilità alle fratture, deformità scheletriche) e lo scorbuto (difetti ad ossa, denti, riparazione di ferite ed emorragie).


3- Fibre Elastiche = Sono fibre presenti nella matrice extracellulare che conferiscono elasticità ai tessuti potendo ritornare alla conformazione originale dopo essere state sottoposte a stiramento, per questo si possono trovare in tutti quei connettivi che necessitano di un buon grado di stiramento fisiologico come nella vescica, nei polmoni, nei grossi vasi arteriosi, in parte del cuore, nel derma della cute; anche le fibre elastiche vengono prodotte dai fibroblasti.
Le fibre elastiche sono costituite da elastina, una proteina idrofobica che forma filamenti e lamine in cui le singole molecole sono legate fra di loro con legami crociati (nella fibra costituisce una massa amorfa), e la fibrillina, una glicoproteina strutturale micro fibrillare (circa 8-12 nm di spessore) che è coinvolta nella deposizione di elastina (la fibrillina è fondamentale alla deposizione di elastina nelle fibre, in cui viene incorporata).
I marcatori per le fibre elastiche sono la desmosina e l’isodesmosina (amminoacidi ramificati).
Le fibre elastiche si possono osservare al microscopio ottico una volta colorate con eosina (sono eosinofile), mostrando una colorazione più intensa delle fibre collagene, da cui si differenziano anche per l’andamento ondulato; esiste una colorazione specifica per le fibre elastiche, ovvero la colorazione elastica secondo Van Gieson. Le malattie alle fibre elastiche sono: sindrome di Marfan (mutazione della fibrillina, causa malformazioni cardiache e dell’aorta, miopia, aracnodattilia e minor sviluppo corporeo), aterosclerosi (danno alle arterie di medio e grande calibro), enfisema polmonare (degenerazione delle fibre elastiche del polmone) e latirismo (danno alle fibre elastiche da parte di un amminoacido velenoso proveniente dalle cicerchie).

4- Le Glicoproteine Strutturali = Sono un gruppo di molecole specializzate presenti nella matrice extracellulare, con diverse funzioni e di diversi tipi: le più importanti sono la fibrillina, la fibronectina (ed altre molecole della famiglia delle nectine, come la vitronectina e l’osteonectina), la laminina, l’entactina, la tenascina, la trombospondina e metalloproteasi neutre, presenti nella matrice, mentre la disintegrina e le integrine sono proteine transmembrana.

a- Fibrillina = Glicoproteina che svolge un ruolo fondamentale nella deposizione di fibre elastiche, forma le microfibrille.

b- Fibronectina = Glicoproteina multifunzionale formata da due dimeri proteici uniti da un ponte disolfuro, con diversi domini (porzioni proteiche con determinate funzioni) che legano diverse componenti tissutali: ha siti per il collagene, per la fibrina, per l’eparina, per le integrine e per i proteoglicani; ne esistono tre tipi, uno circolante nel plasma sanguigno, uno che aderisce a molte cellule tramite l’interazione con le integrine ed uno formato da fibrille insolubili nella matrice extracellulare. Il legame di questa molecole alle integrine è particolare, poiché risulta essere non covalente, cioè debole, e può quindi dissociarsi.

c- Altre Nectine = Tutte queste nectine, come la fibronectina, uniscono la matrice al citoscheletro cellulare e si trovano in distretti diversi del corpo umano: la vitronectina, simile alla fibronectina, si trova spesso associata alle cellule del sistema immunitario e agli eritrociti; l’osteonectina si trova nell’osso; la tenascina nel sistema nervoso e nell’embrione; la trombospondina è presente nel fenomeno di aggregazione piastrinica, quindi nelle piastrine.

d- Laminina = Proteina componente principale delle membrane basali epiteliali, è in grado di legare il collagene di tipo IV e le integrine.

e- Entactina = Proteina componente della membrana basale epiteliale.

f- Integrine = Famiglia di proteine di adesione cellulare, formate da due sub-unità proteiche: la sub-unità alfa è formata a sua volta da due catene polipeptidiche con testa globulare per legarsi emofilicamente ad un’altra integrina o alla matrice; la sub-unità beta si estende attraverso la membrana andandosi a collegare, tramite altre proteine, al citoscheletro (actina).

g- Disintegrina (ADAM) = Proteina che attua un’azione opposta alle integrine; proteina trans membrana ad alfa-elica, è costituita da due domini maggiori, quello transmembrana e quello citosolico; il dominio transmembrana è a sua volta diviso in altri tre domini: un dominio disintegrinico che presenta un’alta affinità per il tripeptide RGD (Arginina - Glicina - Acido aspartico), che riesce a strappare la fibronectina o la laminina dal legame con le integrine; il dominio fusione peptide partecipa ad eventi dove è necessaria la fusione cellula-cellula; il dominio metallo proteasi (MMP) partecipa alla degradazione delle molecole della matrice extracellulare grazie a ioni metallici (Zn2+). A pH neutro ci sono anche metalloproteasi direttamente solubili nella matrice, che degradano la matrice grazie a ioni Zn2+; l’attivazione avviene quindi grazie alla plasmina. L’azione della disintegrina viene modulata da vari fattori, inibita da TIMPs (Tissue Inhibitors of MetalProteasis), modulata positivamente da fattori di crescita, ormoni ed oncogeni, mentre è modulata negativamente da TGF β (Trasforming Grown Factor β), glucocorticoidi ed acido retinoico.


Componente Cellulare = La componente cellulare del tessuto connettivo consta di pochi tipi (marcatore vimentina), che si possono raggruppare in tre grossi gruppi: 1- Cellule Fisse; 2- Cellule Migranti; 3- Cellule Specializzate (si riferiscono al Connettivo Specializzato).

1. Cellule Fisse/Stabili =

Fibroblasti/Fibrociti = I fibroblasti sono cellule fusate con la funzione di produrre la matrice extracellulare, ovvero le sue componenti chimiche (sintetizzano e secernono i precursori di GAGs, collagene, elastina, ecc...), anche se la loro funzione principale è quella di mantenere l’integrità del tessuto. Sono disperse nel connettivo come fibroblasti maturi, i fibrociti, che hanno poche vescicole secretorie ma garantiscono un lento e costante ricambio dei componenti.

Mastociti = I mastociti (dal tedesco Mast Zellen, ovvero cellule infarcite di granuli) sono cellule del sistema immunitario presenti in gran parte del connettivo umano, ma si possono trovare anche circolanti nel sangue. Queste cellule presentano un gran numero di granuli basofili che possono a volte coprire il nucleo, rendendolo poco o per nulla visibile al microscopio ottico; al microscopio elettronico si possono notare delle strutture cristalline nei granuli. I granuli contengono sostanze usate nella risposta infiammatoria, e sono spesso responsabili delle reazioni allergiche, che mediano; contengono istamina, eparina e proteasi neutre, che rilasciano dopo segnalazione al recettore per la Frazione Costante delle IgE (complesso antigene-anticorpo). I granuli dei mastociti si colorano in rosa con coloranti basici blu (metacromasia).

Macrofagi Tissutali = Sono la forma tissutale (fissa, particolare per il tessuto) dei mastociti (migranti) e fanno parte del sistema immunitario; questo tipo di cellula ha diverse funzioni biologiche e caratteristiche peculiari: facendo parte della prima linea di difesa cellulare, in genere sono le prime cellule a prendere contatto con gli antigeni (microorganismi e corpi estranei, ma anche detriti cellulari) che endocitano per fagocitosi e/o pinocitosi; in seguito grazie ad enzimi specifici delle cellule fagocitiche (mieloperossidasi, lisozima, ambiente acidificato, ioni superossido, ioni ipoclorito, ecc…) lo uccidono presentando poi gli antigeni sulla propria membrana ai linfociti dopo processazione, ovvero aggiunta di molecole anticorpali (opsonizzazione); i macrofagi possono muoversi limitatamente grazie all’uso di pseudopodi coi quali catturano i microorganismi invasori, e grazie alla chemiotassi riescono a muoversi (movimento portato da certi segnali chimici). I macrofagi possono poi produrre ed esocitare diverse sostanze coinvolte nella risposta immunitaria, come le citochine e le interleuchine. I diversi tipi di macrofagi tissutali sono: macrofago alveolare, osteoclasto (nell’osso), cellule della microglia (nel tessuto nervoso), cellule del Kupffer (nel fegato), cellule dendritiche (nella milza e nei linfonodi), cellule di Langherans (nell’epidermide). I macrofagi possono anche trovarsi nei liquidi organici, se sono fissi vengono chiamati istiociti.

2. Cellule Migranti = Sono tutte le cellule che possono trovarsi nel connettivo in particolari momenti: linfociti (ed altri leucociti della linea linfocitaria) e granulociti (neutrofili, eosinofili e basofili).

3. Cellule Specializzate = Sono cellule particolari, diverse per ogni tessuto connettivo specializzato: adipociti (tessuto adiposo), condroblasti/condrociti (cartilagine), osteoblasti/osteociti (osso), miofibroblasti/miofibrociti (fibroblasto che ha funzione contrattile), ed altri.
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TIPI DI CONNETTIVO


I connettivi possono essere di vario tipo, e si dividono in base alle loro proprietà e componenti della matrice, nonché per la loro presenza in diverse parti del corpo:

I. Connettivo Lasso = Il connettivo lasso è caratterizzato da poche cellule e da una matrice lassa che contiene scarse fibre collagene e fibre elastiche ma con abbondante sostanza fondamentale amorfa; questo connettivo ha funzione di supporto meccanico e nutrizionale, consentendo lo scambio di metaboliti e gas dei tessuti che separa.
Si trova in genere sotto l’epitelio dell’apparato gastro-intestinale, respiratorio ed urinario, ovunque serva poca resistenza allo stress; dà sostegno anche alle cellule del sistema immunitario. Un tipo particolare di connettivo lasso è il connettivo mucoso, presente diffusamente nell’embrione.

II. Connettivo Denso = Il connettivo denso è, al contrario del connettivo lasso, caratterizzato da una matrice ricca di fibre e di cellule e povera di sostanza fondamentale amorfa; si divide in due tipi: connettivo denso regolare, composto da fibre parallele che appaiono a fasci paralleli che si trova ad esempio nel tendine, e connettivo denso irregolare, composto da fibre intrecciate fra loro, che si trova ad esempio nel derma.

III. Connettivo Specializzato = Particolare tipo di connettivo deputato a funzioni specifiche; ne sono un esempio: 1- Il tessuto adiposo, formato da cellule dette adipociti, enormi (100-150 µm), tondeggianti e con abbondante REL e mitocondri, ha funzione di riserva energetica (deposito di trigliceridi sintetizzati nel fegato e circolanti nel sangue), ammortizzante ed isolante, funzione immunitaria producendo citochine, TNF-α, IL-6, IL-11 ed MCP-1, e funzione endocrina tramite ormoni come la leptina (regolazione dell’appetito), l’adipsina, l’adiponectina e la resistina (coinvolti nella regolazione generale del metabolismo); questo tessuto può essere bianco (monoloculare), presente nell’adulto (maschio in buona salute e ben nutrito) in ragione di un massimale di circa 20% del peso totale dell’individuo, distribuito in tutto l’organismo, specialmente dell’ipoderma; può essere bruno (il colore è dato dal gran numero di mitocondri colorabili con eosina; multiloculare), altamente specializzato e presente in nel neonato nella zona del collo, delle spalle, della schiena, peri-renale e para-aortica, nel quale produce calore scomparendo però durante l’infanzia. Questo tessuto ha origine dal mesoderma embrionale e poi mesenchima come cellule fusate con piccoli vacuoli di grasso, i lipoblasti, poi adipociti; è sotto il controllo del Sistema Nervoso Autonomo ed ormonale. Esiste un terzo tipo di tessuto adiposo, quello fibro-adiposo, in cui gli adipociti sono sparsi nel tessuto connettivo, spesso lasso, spesso sotto il tratto gastro-intestinale. Nelle preparazioni appare bianco perché i solventi sciolgono i trigliceridi presenti all’interno degli adipociti; 2- Il tessuto cartilagineo; 3- Il tessuto osseo; 4- Il sangue.
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TESSUTO CARTILAGINEO


Tessuto connettivo specializzato molto importante che presenta delle differenze con i connettivi, sia nella composizione e nelle caratteristiche della matrice, sia nella componente cellulare che nella diffusione e nelle funzioni nel corpo umano; deriva anch’essa dal mesenchima.

La cartilagine ha diverse funzioni e caratteristiche: non è vascolarizzata al contrario dei tessuti connettivi (il nutrimento avviene per diffusione), è indeformabile avendo una struttura semirigida (presenza di proteoglicani), funziona da sostegno e da lubrificante (nelle articolazioni), prelude al tessuto osseo e costituisce il modello transitivo dello scheletro in accrescimento, nonché il materiale di cui è composto lo scheletro embrionale.

Matrice Extracellulare
= Si tratta di una matrice simile a quella del connettivo ma che può contenere fibre collagene di tipo I, II, IX, X, XI, fibre elastiche, GAGs come il condoitinsolfato, il cheratansolfato e l’acido ialuronico (sostanza fondamentale amorfa), aggrecani, proteoglicani e molta acqua (70-80% del peso del tessuto); in base al tipo di cartilagine, le componenti cambiano in quantità e tipo. La cartilagine è acida per via dell’alto contenuto di GAGs solforati, quindi si colora molto bene con i coloranti basici (ematossilina).

Componente Cellulare = La componente cellulare consta di un particolare tipo di cellule, i condroblasti (maturi e quiescenti diventano condrociti), derivano dal mesenchima come precursori allungati, poi coacervi (mucchi) di cellule vacuolizzate rotondeggianti che non possono riprodursi, la loro funzione è quella di mantenere l’integrità del tessuto e di produrre matrice; le cellule indifferenziate fusiformi formano il pericondrio, che però non è presente in tutte le cartilagini ma che ha funzione sia nutritiva che di riserva cellulare.

La cartilagine si divide in tre tipi: 1- Cartilagine ialina; 2- Cartilagine elastica; 3- Cartilagine fibrosa.

1) Cartilagine Ialina = Cartilagine dall’aspetto omogeneo, vetroso, con una particolare disposizione cellulare: piccoli gruppi di condroblasti (in genere da 2 a 4 cellule) chiamati gruppi isogeni sono sparsi nella matrice e circondati da uno strato leggermente meno colorabile (matrice territoriale), la matrice compresa fra questi gruppi è detta matrice interterritoriale (la matrice interna ai gruppi è quella pericellulare); il tipo di collagene prevalente è quello di tipo II, mentre sono meno presenti le fibre elastiche; questo tipo di cartilagine è ricoperto da pericondrio (il pericondrio è composto da due strati, quello esterno di sostegno con collagene di tipo I ed elastina, quello più interno con le cellule progenitrici).
Si trova per lo più nel setto nasale, nello scheletro della laringe e della trachea, negli anelli tracheali, nelle estremità delle coste (che le congiunge allo sterno) e nelle epifisi delle ossa lunghe, ma un suo particolare tipo, la cartilagine sinoviale (articolare), non possiede pericondrio ma collega due superfici articolari.

2) Cartilagine Elastica = Particolare cartilagine in cui è presente un gran quantità di fibre elastiche ramificate, che la rende più giallastra ed opaca, e fibre collagene di tipo I e II; La grande quantità di fibre elastiche rende il tessuto più flessibile e quindi si può ritrovare nel padiglione auricolare, nelle tube di Eustachio, nell’epiglottide e nello scheletro della laringe; la cartilagine elastica possiede pericondrio.

3) Cartilagine Fibrosa = Cartilagine con meno matrice ed acqua delle precedenti ma con fibre collagene di tipo I poste a strati alterni con cartilagine ialina; manca di pericondrio. Si trova in genere nelle articolazioni intervertebrali, nella sinfisi pubica e nell’attacco dei tendini all’osso; nelle articolazioni intervertebrali circonda un nucleo polposo composto da tessuto cordoide (tessuto embrionale).

La crescita della cartilagine può avvenire in due modi diversi, per crescita interstiziale, mediante la quale i condroblasti producono nuova matrice, e per crescita apposizionale, mediante la quale dal pericondrio si differenziano nuovi condroblasti; Una mutazione del gene SOX9 causa una malattia rara, la displasia camptomelica, in cui vi è ipoplasia della pelvi e delle scapole, anormalità della colonna e difettosa angolazione delle ossa lunghe.
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TESSUTO OSSEO

Il tessuto osseo è un tessuto connettivo specializzato dalla fondamentale importanza.

L’osso ha diverse funzioni: funge da sostegno meccanico per l’intero corpo (coste e colonna vertebrale), protegge organi molli (cranio), consente la locomozione (ossa lunghe) e funge da riserva metabolica di sali minerali (Ca2+ e fosfato).

Le caratteristiche del tessuto osseo sono particolari: vascolarizzato, con poche cellule, metabolicamente molto attivo, è un tessuto dinamico che viene deposto e riassorbito sotto il controllo di segnali ormonali e fisici e la matrice è in gran parte inorganica (idrossiapatite di calcio, Ca5OH(PO4)3).

Matrice Extracellulare = La matrice extracellulare del tessuto osseo è particolare, unica nel corpo umano, composta circa al 65% da cristalli di idrossiapatite e circa al 35% da sostanza organica, detta osteoide, che consiste in: fibre collagene di tipo I (circa il 90%), fibre elastiche, sostanza fondamentale amorfa, glicoproteine (osteonectina, osteocalcina, osteopontina) e vari fattori di crescita e differenziamento (BMP attiva il processo di riformazione dell’osso, M-CSF citochina stimolante i macrofagi tissutali a divenire osteoclasti e RANKL ligando di RANK appartenente alla famiglia del TNF, che stimola gli osteoclasti a divenire osteoclasti maturi e quindi al riassorbimento osseo).

Componente Cellulare = Le cellule presenti nel tessuto sono poche e limitate a tre/quattro tipi:

1. Cellule Osteoprogenitrici = Cellule derivanti dal mesenchima e presenti nel periostio e nell’endostio, sono deputate al rinnovo delle cellule ossee; si differenziano in osteoblasti durante il processo di ossificazione endocondrale e pericondrale.

2. Osteoblasti = Cellule tipiche del tessuto osseo, derivano dalle cellule osteoprogenitrici e sono metabolicamente attive; queste cellule producono osteoide e mediano la mineralizzazione dell’osso. La forma in gran parte inattiva è data dagli osteociti, che però possono partecipare comunque al rimaneggiamento dell’osso; gli osteoblasti sono di forma poligonale, mentre gli osteociti si riconoscono per la loro forma schiacciata nelle lacune, con vari processi che collegano i vari osteociti e si collegano ai canalicoli per ricevere nutrimento.

3. Osteoclasti = Cellule fagocitiche tissutali polinucleate che prendono parte in maniera fondamentale al rimaneggiamento osseo, grazie alla loro capacità di erodere l’osso stesso; sono poste nelle lacune di Howship. Gli osteoclasti sono importanti anche per il mantenimento della calcemia basale, potendo liberare ioni calcio e ioni fosfato nel sangue, ma anche recuperandoli e rimineralizzando l’osso; l’attività di queste cellule è controllata principalmente da due ormoni: l’ormone paratiroideo (paratormone o PTH), che stimola gli osteoclasti a demineralizzare l’osso e quindi alza la calcemia (stimola l’espressione di RANKL che si lega al RANK degli osteoclasti), e la calcitonina, che invece inibisce gli osteoclasti favorendo il riassorbimento osseo e diminuendo la calcemia.

STRUTTURA DELL’OSSO

L’osso può trovarsi nel corpo in tre tipologie: ossa lunghe (femore, omero, ecc…), ossa piatte (ossa del cranio, scapole, ecc…) ed ossa corte (vertebre, ossa del carpo, ecc…); La struttura generale delle ossa consta di: 1- Periostio, formato da due strati, uno di connettivo fibroso denso, ricco di vasi che si inseriscono poi nell’osso, ma povero di cellule ed uno ricco di cellule mesenchimali che si possono differenziare in cellule osteoprogenitrici e osteoblasti con alcune fibre elastiche; la sua funzione è quella di mantenere la popolazione cellulare nella formazione di nuovo osso e di dare attacco ai legamenti ed ai tendini muscolari; 2- Osso compatto o corticale; 3- Osso spugnoso o midollare(può mancare); 4- Endostio, sottile strato connettivo (con cellule piatte mesenchimali) che ricopre le trabecole ossee; 5- Midollo osseo tra le trabecole.

Le ossa lunghe hanno inoltre una struttura particolare: la porzione centrale viene chiamata diafisi, ricoperta di periostio, mentre le due estremità si chiamano epifisi, contengono tessuto spugnoso e sono ricoperte di cartilagine articolare ialina.

Nell’osso stesso si possono trovare diversi tipi di tessuto osseo:

Osso Lamellare = Costituisce in genere il guscio esterno compatto e rigido dell’osso, che si oppone alla deformazione; la struttura del tessuto osseo lamellare è particolare, e si compone di fibre collagene poste regolarmente e parallelamente in lamine concentriche. Questo tipo di tessuto ha come unità di base l’osteone, struttura colonnare parallela all’asse centrale dell’osso, composta da lamelle concentriche e con al centro il canale di Havers, che contiene vasi sanguigni, vasi linfatici e nervi; questi canali si anastomizzano fra di loro e a essi si uniscono, perpendicolarmente od obliquamente, i canali di Volkmann (contengono anch’essi vasi sanguigni); le lamelle che costituiscono questo tipo di tessuto osseo si possono anche trovare sulla circonferenza totale esterna dell’osso, queste si chiamano lamelle circonferenziali esterne, come anche nella circonferenza interna (divisione tra osso compatto ed osso trabecolare o spugnoso) le lamelle circonferenziali interne: le lamelle rimaste dal rimaneggiamento osseo di un osteone vengono chiamate lamelle interstiziali, e sono poste fra i nuovi osteoni. Le cellule nell’osso lamellare si trovano intrappolate in lacune, dalle quali però partono sottili processi perpendicolari ai canali di Havers, rinchiusi dentro i canalicoli; allo stesso modo anche gli osteoclasti sono posti nelle lacune di Howship e hanno processi diffusi, sono però ricoperti da ostepontina che chiude la lacuna: l’osteoprotegerina è una particolare proteina che impedisce all’osteoclasto di unirsi all’osteoblasto e demineralizzare l’osso, legando e mascherando RANKL.

[Immagine: osteone.gif]

Osso Spugnoso = In realtà non un vero tipo di tessuto osseo, ma semplicemente è il costituente della parte più interna delle ossa, specialmente quelle lunghe; la sua funzione è quella di aumentare la resistenza dell’osso compatto diminuendone il peso. Tra le trabecole si trova in genere midollo osseo emopoietico.

Osso A Fibre Intrecciate = Composto da fibre collagene (tipo X) prodotte e disposte casualmente nell’osteoide, è il primo tipo di tessuto osseo vero e proprio, e si ritrova nell’osso in via di sviluppo o in via di riparazione: ha quindi bassa resistenza meccanica. L’osso a fibre intrecciate viene rimaneggiato da osteoblasti ed osteoclasti a diventare poi tessuto osseo lamellare.


PROCESSI REGOLATIVI DELL’OSSO = L’osso subisce l’effetto di diversi fattori che agiscono su diversi livelli dell’organizzazione; in primis, la maturazione ad osteoclasto avviene tramite segnalatori cellulari: il monocita circolante presentante sulla superficie M-CSF (Fattore Stimolante le Colonie di Macrofagi) si lega nel tessuto osseo a M-CSFL (ligando di M-CSF), differenziandosi quindi in macrofago tissutale, a quel punto M-CSF induce sul precursore dell’osteoclasto l’espressione di RANK sulla superficie cellulare, che legandosi a RANKL, determina la differenziazione in osteoclasto inattivo, che a sua volta diventa funzionale grazie a stimoli ormonali (Paratormone: attiva osteoclasti, alza calcemia e demineralizza osso; Calcitonina: spegne l’azione degli osteoclasti, abbassa la calcemia e mineralizza l’osso). Altri ormoni, come il GH (Ormone della Crescita), stimolano e/o regolano la crescita ossea.
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OSSIFICAZIONE E ACCRESCIMENTO OSSEO


Il fenomeno dell’ossificazione è un fenomeno complesso, che può avvenire in modi diversi in base al tipo d’osso che si sta sviluppando:

1- Ossificazione Intermembranosa = Tipica ossificazione delle ossa piatte (calotta cranica, mascella e parte della mandibola) che prevede la sostituzione diretta del tessuto primitivo mesenchimale con tessuto osseo. Il tessuto del mesenchima embrionale si differenzia in tessuto connettivo estremamente vascolarizzato, la cui matrice è prodotta dalle stesse cellule mesenchimali, che successivamente si differenziano in osteoblasti allungati che a loro volta cominciano la produzione e secrezione di osteoide in diversi punti (centri di ossificazione), che corrispondono a diversi aggregati di cellule mesenchimali; appena finita la deposizione di osteoide, gli osteoblasti maturano in osteociti racchiusi nelle lacune ossee; l’ossificazione prosegue poi con la fusione dei diversi centri di ossificazione, processo che porta alla formazione di osso spugnoso. Le fibre di collagene dell’osso in via di sviluppo risultano intrecciate (osso a fibre intrecciate), e vengono poi rimodellate in osso lamellare grazie all’erosione osteoclastica e alla deposizione osteoblastica; il tessuto mesenchimale primitivo rimasto non ossificato si differenzia in midollo osseo. Il processo viene regolato da fattori come i WNT (fattori di differenziazione), HH (HedgeHog, fattori di proliferazione e sviluppo embrionale) e FGF (Fattore di crescita dei fibroblasti).

2- Ossificazione Endocondrale = Questo tipo di ossificazione è diversa dalla precedente e ha una base di scheletro cartilagineo preformato, che viene sostituito da tessuto osseo; questa ossificazione è tipica delle ossa lunghe (femore, omero, ecc…), ossa brevi (vertebre) e alcune ossa piatte (ossa della pelvi). Questo tipo di ossificazione parte da un abbozzo di cartilagine ialina che aumenta per crescita soprattutto apposizionale, con forma abbozzata di due epifisi ed una diafisi (ossa lunghe), ricoperto di pericondrio; nel centro (diafisi) dello scheletro cartilagineo i condrociti vanno incontro a ipertrofia per accumulo di glicogeno e riassorbimento incompleto della matrice cartilaginea, mentre la matrice calcifica, essi muoiono per apoptosi dovuta alla mancanza di nutrienti (la cartilagine non è vascolarizzata); queste cellule morte ed in degenerazione mandano forti segnali angiogenetici (formazione di nuovi vasi sanguigni) al periostio, con richiamo di cellule progenitrici degli osteoblasti, questi ultimi cominciano a formare osso a fibre intrecciate; una volta che il processo inizia nel centro della diafisi, che viene chiamato centro di ossificazione primaria, continua il processo di ossificazione (proliferazione, ipertrofia, degenerazione dei condrociti ed ossificazione), mentre la cartilagine tra diafisi ed epifisi prolifera aumentando le dimensioni totali dell’osso (piastra di accrescimento). Mentre l’osso aumenta di dimensioni, ogni epifisi va incontro ad un’ossificazione del centro epifisario, detta ossificazione secondaria, che procede nello stesso modo visto per l’ossificazione primaria. La cartilagine calcificata rimasta e il primo osso deposto vengono poi completamente rimodellati a dare osso lamellare grazie all’azione combinata di osteoblasti ed osteoclasti; in genere la cartilagine sparisce entro i primi 18-20 anni di vita.

[Immagine: image-5.jpg]

All’osservazione istologica dell’ossificazione endocondrale si possono notare facilmente quattro zone fra il modello cartilagineo ed il tessuto osseo: a- Zona di riserva, responsabile dell’allungamento dell’osso e dell’aumento del tessuto cartilagineo; b- Zona proliferativa, composta da colonne parallele di condrociti (detta anche cartilagine colonnata); c- Zona di ipertrofia, caratterizzata da apoptosi dei condrociti e calcificazione della matrice extracellulare; d- Zona di invasione vascolare, in cui avviene l’instaurazione di nuovi vasi ed il richiamo di cellule osteoprogenitrici; il punto di separazione tra osso e cartilagine è detto piastra metafisiaria.

Se l’ossificazione partisse dal pericondrio, verrebbe chiamata ossificazione pericondrale.
L’osso può subire dei rimodellamenti in base alle forze che ad esso si applicano per abitudine, e questo grazie all’azione congiunta di osteoclasti ed osteoblasti.


Mineralizzazione Dell’Osso
= La mineralizzazione dell’osso avviene a partire dagli osteoblasti (cuboidali) che depositano vescicole di matrice (collagene, GAGs, ecc…) in uno strato detto zona A, nello strato successivo, la zona B, nelle vescicole più vecchie delle precedenti cominciano a formarsi i primi cristalli di idrossiapatite [Ca5(PO4)3OH]; nella zona C e nella zona D i cristalli perforano le vescicole diventando centri di mineralizzazione, che prima si ingrandiscono rapidamente per aumento dei sali minerali (zona C) e poi confluiscono quasi del tutto (zona D) gli uni negli altri; Nella zona E la mineralizzazione è completa e non è più visibile il collagene sottostante.


PROCESSI REGOLATIVI DELL’OSSIFICAZIONE
= L’ossificazione è un processo condizionato da diversi ormoni: il GH (Ormone della crescita) promuove l’allungamento delle ossa e l’aumento delle loro dimensioni; IHH (Indian HedgeHog) promuove la proliferazione cartilaginea; il paratormone aiuta il mantenimento dell’osso ed il suo rimaneggiamento (stimola l’azione degli osteoclasti); VEGF (Fattore di crescita dell’endotelio vascolare) è un importante fattore, che permette la formazione di nuovi vasi durante l’intero processo (l’osso è un tessuto vascolarizzato); insieme agli ormoni, anche altre sostanze partecipano all’ossificazione, come la vitamina D (colecalciferolo), BMP-7 (Bone Morphogenic Protein, fondamentale per la differenziazione delle cellule mesenchimali in condroblasti ed osteoblasti) e CBF-1a (fattore legante mRNA*).

*Purtroppo non sono sicuro del significato di questo acronimo
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Dott.MorenoZolghetti, pelle96
Ecco come al solito delle immagini prese in rete:

[Immagine: cimage007.jpg] Tessuto Connettivo Lasso

[Immagine: tessutoconnettivodensor.jpg] Tessuto Connettivo Denso Regolare

[Immagine: tessutoconnettivodensoi.jpg] Tessuto Connettivo Denso Irregolare

[Immagine: tcadipo.jpg] Tessuto Adiposo Bianco (Monoloculare)

[Immagine: istologia41.jpg] Tessuto Adiposo Bruno (Multiloculare)

[Immagine: leading02.gif] Tessuto Fibroadiposo

[Immagine: ialina40he.jpg] Cartilagine Ialina

[Immagine: 210cartelastpadauric40x.jpg] Cartilagine Elastica

[Immagine: fibrahe40.jpg] Cartilagine Fibrosa

[Immagine: figura1pj.jpg] Osso Lamellare

[Immagine: 400pxproximaltibiamasso.jpg] Ossificazione Endocondrale, notare come la cartilagine (azzurro) sia "colonnata" sulla destra dell'immagine.
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Max Fritz, Rusty, pelle96
FONTI:

AA.VV. per le immagini ed alcune informazioni,
Lowe James S., Young B., Stevens A., Heath J.W., "Wheater: Istologia e Anatomia Microscopica"
Lowe J.S. e Stevens A., "Istologia Umana"

Ringrazio inoltre i numerosi siti didattici delle varie università per le foto e le informazioni, nonchè la professoressa Pratt A. per le slides.
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