Tessuto Connettivo PDF

Il tessuto connettivo è fondamentale per la forma e il supporto degli organi corporei, svolgendo funzioni meccaniche e metaboliche. Esso fornisce una matrice che connette cellule e organi, consentendo la diffusione di nutrienti e prodotti di scarto. A differenza di altri tessuti, la componente princ...

Il tessuto connettivo è fondamentale per la forma e il supporto degli organi corporei, svolgendo funzioni meccaniche e metaboliche. Esso fornisce una matrice che connette cellule e organi, consentendo la diffusione di nutrienti e prodotti di scarto. A differenza di altri tessuti, la componente principale del tessuto connettivo è la matrice extracellulare (ECM), composta da fibre proteiche e sostanza fondamentale. Quest'ultima è un complesso viscoso di macromolecole e glicoproteine, con un ruolo strutturale e biologico, incluso il supporto alla crescita e differenziazione cellulare. La varietà del tessuto connettivo deriva dalle diverse proporzioni di cellule, fibre e sostanza fondamentale, determinando variazioni strutturali e funzionali. Il tessuto connettivo si sviluppa dal mesenchima, un tessuto embrionale formato da cellule allungate. Durante l'embriogenesi, le cellule mesodermiche migrano e formano il tessuto connettivo e altre cellule come quelle del sangue. Nel tessuto connettivo si trovano diverse cellule, con origini e funzioni distinte. I fibroblasti, cellule prevalenti, sono responsabili della sintesi di collagene e altre matrice ECM. Altre cellule come mastociti, macrofagi e plasmacellule derivano dalle cellule staminali emopoietiche e migrano nel tessuto connettivo, dove svolgono le loro funzioni. I fibroblasti possono presentarsi in uno stato attivo o quiescente, a seconda della loro attività sintetica. I fibroblasti sono cellule del tessuto connettivo che si dividono in fibroblasti giovani, attivi, e fibrociti, cellulomature. I fibroblasti attivi presentano prolungamenti citoplasmatici irregolari, un nucleo ovoidale grande e un citoplasma ricco di reticolo endoplasmatico rugoso (RER) e apparato di Golgi. Al contrario, i fibrociti sono più piccoli, fusiformi, con un nucleo ellittico e citoplasma più acidofilo. Queste cellule sono fondamentali per la sintesi della matrice extracellulare (ECM), producendo collagene, elastina, fibre reticolari, glicoproteine e proteoglicani. In situazioni di guarigione, i fibroblasti possono proliferare per rimpiazzare le cellule danneggiate, mentre i miofibroblasti, simili a fibroblasti ma con caratteristiche muscolari lisce, intervengono nella retrazione della cicatrice. Gli adipociti, o cellule adipose, sono specializzati nel deposito di grassi e nella produzione di calore, svolgendo un importante ruolo metabolico. I macrofagi, derivanti dai monociti del midollo osseo, fungono da cellule fagocitarie attive, dimostrando una grande varietà morfologica a seconda dello stato di attivazione. Si trovano in molti organi e sono cruciali per l'elaborazione e la presentazione di antigeni ai linfociti, contribuendo così alla risposta immunitaria. Insieme ad altre cellule derivate dai monociti, formano il sistema dei fagociti mononucleati, essenziali per la difesa dell'organismo e la pulizia dei tessuti. Le cellule derivanti dai monociti comprendono i macrofagi nel tessuto connettivo, le cellule di Kupffer nel fegato, le cellule microgliali nel sistema nervoso centrale, le cellule di Langerhans nella pelle e gli osteoclasti nel tessuto osseo. La trasformazione dei monociti in macrofagi porta ad un aumento delle dimensioni cellulari, della sintesi proteica, del complesso di Golgi e dei lisosomi. I macrofagi, di dimensioni variabili tra 10 e 30 μm, possiedono un nucleo ovale o reniforme. Possono formare gruppi di cellule epitelioidi o fondersi in cellule giganti multinucleate in condizioni patologiche. Sono cellule difensive che fagocitano residui cellulari, cellule abnormi, batteri e particelle estranee, e sono anche cellule presentanti antigene. Le altre cellule in grado di questa funzione includono fibroblasti e cellule endoteliali. I macrofagi sono coinvolti nella resistenza a infezioni, produzione di bile, metabolismo del ferro e grassi, e nella distruzione degli eritrociti invecchiati. Quando attivati, mostrano cambiamenti morfologici e metabolici, che includono un incremento dell'attività fagocitaria e della produzione di enzimi lisosomiali. Inoltre, partecipano alla rimozione di residui durante processi come l'involuzione uterina post-partum. I mastociti sono grandi cellule del tessuto connettivo, con granuli secretori basofili, e svolgono un ruolo cruciale nell'infiammazione e nella riparazione dei tessuti. Presenti in abbondanza vicino ai piccoli vasi sanguigni e nelle mucose del tratto digestivo e respiratorio, i mastociti rilasciano sostanze bioattive, tra cui istamina, eparina e leucotrieni, che influenzano la risposta infiammatoria e l'immunità innata. I granuli di mastociti, variegati e di dimensioni variabili, contengono mediatori chimici essenziali per la risposta immunitaria locale. Quando un individuo sensibilizzato incontra nuovamente un allergene, si verifica una reazione di ipersensibilità immediata, nota anche come shock anafilattico. Questo processo coinvolge il legame di anticorpi IgE ai mastociti, seguiti dalla liberazione di contenuti granulari in risposta a un secondo contatto con l'allergene. I mastociti, derivanti da precursori del midollo osseo e distinti dai leucociti basofili, sono difficili da identificare in laboratorio a causa della loro mal conservazione durante la fissazione. La metacromasia è una caratteristica dei loro granuli, che cambia il colore dei coloranti basici. La degranulazione dei mastociti è influenzata da molecole del complemento e porta al rilascio di istamina, che provoca la contrazione dei muscoli lisci e la dilatazione dei capillari, aumentando la permeabilità. I leucotrieni causano contrazioni lente, mentre l'ECF-A attira eosinofili. L'eparina agisce come anticoagulante, ma la coagulazione è normale durante lo shock anafilattico. I mastociti sono prevalentemente presenti nel derma e nelle vie respiratorie. Le plasmacellule sono cellule ovoidali dal citoplasma basofilo, ricco di reticolo endoplasmatico rugoso, con un nucleo sferico e eccentrico. Queste cellule, derivanti dai linfociti B, sono responsabili della sintesi degli anticorpi, specifici per gli antigeni e cruciali nella risposta immunitaria. La loro vita media varia da 10 a 20 giorni e sono presenti in piccole quantità nei tessuti connettivi. Durante le infiammazioni, aumenta la migrazione dei leucociti dal sangue al tessuto connettivo, un processo noto come diapedesi. Questo fenomeno è accompagnato da una serie di eventi tipici dell'infiammazione, come aumento del flusso sanguigno e della permeabilità vascolare, mediati da sostanze come l'istamina, che provocano gonfiore, rossore, calore e dolore. La chemiotassi, attrazione di cellule specifiche da molecole, favorisce l'afflusso di leucociti nelle aree infiammate. Le fibre del tessuto connettivo, formate da proteine, includono tre tipi principali: collagene, reticolari ed elastiche. Le fibre collagene e reticolari consistono di proteine di collagene, mentre quelle elastiche sono composte prevalentemente da elastina. La distribuzione di queste fibre varia tra i tipi di tessuto connettivo e le loro specifiche proprietà influenzano le funzioni del tessuto. I collagene, una famiglia di proteine evolutivamente selezionate, svolgono principalmente funzioni strutturali cruciali per la robustezza e integrità dei tessuti. Le proteine collagene, fondamentali per la struttura e la funzionalità degli organismi animali, variano in rigidità, elasticità e resistenza. Costituiscono il 30% del peso secco del corpo umano e sono prodotte da diversi tipi cellulari, distinti per composizione molecolare e funzioni. Esistono oltre venti tipi di collagene, classificati in quattro gruppi principali. Tra questi, il collagene di tipo I è il più abbondante, formando lunghe fibrille visibili al microscopio, e si trova in tendini e derma. Esistono anche collageni associati a fibrille, come i collageni FACIT, che uniscono fibrille tra loro e con altri componenti dell'ECM. Il collagene di ancoraggio è rappresentato dal tipo VII e forma fibrille che collegano la lamina basale alle fibre reticolari nel tessuto connettivo. Il collagene di tipo IV, importante per la formazione di reti, crea una struttura a lattice, costituendo il principale componente della lamina basale. La sintesi del collagene è inizialmente attribuita a fibroblasti, condroblasti, osteoblasti e odontoblasti, ma è stata osservata in una gamma più ampia di cellule. I polipeptidi iniziali di collagene, chiamati procollagene, si formano nel reticolo endoplasmatico ruvido (RER) e si intrecciano in triple eliche. Le caratteristiche delle catene di colla-gene, come la presenza di glicina e l'idrossilazione post-traduzionale, influenzano le diverse strutture e le proprietà funzionali dei vari tipi di collagene. Nella sintesi del collagene di tipo I e II, le molecole formano fibrille attraverso legami idrogeno e interazioni idrofobiche, e si rinforzano tramite legami covalenti trasversali, processo catalizzato dalle lisilossidasi. Le fibrille variano di diametro e lunghezza e presentano striature con periodicità caratteristica. In particolare, il collagene di tipo I è abbondante, e la sua sintesi segue fasi specifiche: assemblaggio dei polipeptidi, idrossilazione dei residui di prolina e lisina, e glicosilazione di alcuni residui. Questi passaggi sono essenziali per la formazione e la funzionalità delle strutture collagene nel tessuto connettivo. Il testo descrive la sintesi e l'organizzazione del collagene, un componente fondamentale della matrice extracellulare. Inizia con il legame del galattosio alle idrossilisine, evidenziando l'importanza dei peptidi di registrazione che contribuiscono alla formazione della tripla elica e mantengono la solubilità del procollagene, impedendo la sua precipitazione precoce. Il procollagene, trasportato tramite l'apparato di Golgi, viene liberato nell'ambiente extracellulare. Qui, specifiche peptidasi rimuovono i propeptidi di estensione trasformando il procollagene in collagene, che si aggrega in fibrille e, in alcune tipologie, forma direttamente fibre. Proteoglicani e collagene di tipo V e XI sono coinvolti nella stabilizzazione delle fibrille. L'integrità della struttura fibrillare è ulteriormente migliorata dai legami covalenti trasversali, mediati dall'enzima lisilossidasi nell'extracellulare. La sintesi del collagene comporta una serie complessa di modificazioni post-traduzionali vitali per la funzionalità finale del collagene. Il tipo I di collagene, il più comune, è composto da due catene al e una a2, con specifiche dimensioni e un’organizzazione che promuove la formazione di regioni sovrapposte, necessarie per la creazione di fibre visibili al microscopio ottico. Le fibre collagene fresche sono incolori, ma si presentano bianche quando concentrate in tessuti come tendini e aponevrosi. In luce polarizzata sono birifrangenti, mentre al microscopio ottico appariranno acidofile. Le fibre collagene possono essere colorate con diverse tecniche istologiche, come l'eosina e il metodo tricomico di Mallory. L'analisi della loro lunghezza e diametro è facilitata dai preparati distesi, come quelli ottenuti dal mesentere. La sintesi del collagene avviene nel Reticolo Endoplasmatico Rugoso (RER), dove si formano le catene di procollagene. Questo processo richiede idrossilazione e glicosilazione dei residui di prolina e lisina, seguite dall'assemblaggio in triple eliche. Dopo la rimessa in circolo e l'aggregazione in fibrille nel tessuto extracellulare, la formazione di legami covalenti trasversali tra tropocollagene è catalizzata dall'enzima lisil-ossidasi. Malattie legate a sintesi anomala di collagene sono associate a variazioni genetiche e eventi posttraslazionali. Il mesentere è un tessuto composto da connettivo e mesotelio, presentando fibre collagene cilindriche. La degradazione del collagene è avviata dalle collagenasi, enzimi del gruppo MMP. La sintesi del collagene è legata a diversi geni e modifiche post-traduzionali, il che spiega vari disordini associati a una sintesi anomala. Mutazioni nei geni del collagene possono portare all'osteogenesi imperfetta, mentre condizioni come la sclerosi sistemica avanzata possono causare accumulo di collagene in vari organi, provocando fibrosi. I cheloidi, ingrossamenti cutanei dovuti a collagene in eccesso, sono difficili da trattare e frequentemente recidivano. La carenza di vitamina C causa lo scorbuto, che porta a un collagene difettoso e alla degenerazione del connettivo, specialmente nel ligamento periodontale, con conseguente perdita dei denti. L'acido ascorbico è cruciale per la sintesi del collagene poiché agisce come cofattore della prolilidrossilasi. Le fibre reticolari, ora conosciute come costituite principalmente da collagene di tipo III, formano una rete sottile negli organi e sono particolarmente abbondanti negli organi emopoietici. La loro affine per i sali d'argento le rende denominate argirofile. La malattia di Ehlers-Danlos di tipo IV, legata a un deficit di collagene di tipo III, è caratterizzata da lacerazioni arteriose e intestinali, strutture ricche di fibre reticolari. Le fibre elastiche, più sottili delle fibre collagene, si trovano in organi soggetti a deformazione e sono costituite da microfibrille, tra cui la fibrillina, che gioca un ruolo decisivo nella loro formazione. Difetti nella fibrillina portano a fragilità delle fibre elastiche. L'elastina forma fibre elastiche mature nella terza fase di sviluppo, costituendo la parte predominante dei fasci di fibre, avvolti da microfibrille. Queste fibre, abbondanti nei grandi vasi arteriosi, possono anche presentarsi come lamelle elastiche. In alcuni organi, microfibrille di fibrillina si associano all'elastina per stabilizzare strutture, come il cristallino dell'occhio. Le fibrilline, non elastiche ma resistenti, si combinano con l'elastina per fornire caratteristiche funzionali specifiche ai tessuti. L'elastina, prodotta da fibroblasti e cellule muscolari lisce, è una molecola globulare ricca di glicina e prolina, polimerizzandosi in fibre estensibili simili alla gomma. Contiene aminoacidi unici, desmosina e isodesmosina, che stabilizzano la struttura con legami trasversali. L'elastina è resistente a molte proteasi e idrolizzata dal'enzima elastasi. Le mutazioni del gene della fibrillina causano la sindrome di Marfan, un disordine del tessuto connettivo caratterizzato da anomalie nelle fibre elastiche. I GAG, originariamente noti come mucopolisaccaridi, sono molecole complesse composte da acidi uronici e esosamine, come glucosamina o galattosamina. L'acido ialuronico, un GAG di dimensioni maggiori, ha caratteristiche uniche e funge da lubrificante e barriera contro agenti invasivi. Inoltre, le fibre elastiche, responsabili della resilienza del tessuto, sono difficili da distinguere nei tessuti colorati, ma sono evidenziate con tecniche specializzate. Durante il loro sviluppo, le fibre elastiche si formano da microfibrille, cui si aggregano morfologie di elastina prodotte dalle cellule. I proteoglicani sono macromolecole consistenti in un nucleo centrale legato a catene di glicosaminoglicani (GAG) e svolgono ruoli cruciali nella matrice extracellulare (ECM) e nell'adesione cellulare. Si trovano particolarmente nei tessuti epiteliali e nei cartilagini, dove l'aggrecano è un proteoglicanico predominante. I GAG, come il condroitin solfato e l'acido ialuronico, conferiscono viscosità e proprietà di ritenzione idrica. La degradazione dei proteoglicani avviene per opera di enzimi come l'ialuronidasi, mentre l'accumulo di proteoglicani è legato a patologie come la sindrome di Hurler. Le glicoproteine multiadesive, a differenza dei proteoglicani, hanno una predominanza di molecole proteiche e sono essenziali per l'adesione cellulare ai substrati. La fibronectina e la laminina sono esempi di queste glicoproteine, contribuendo all'adesione delle cellule alla lamina basale e favorendo l'interazione e la stabilità dell'ECM. Infine, le interazioni tra cellule e ECM sono regolate da recettori specifici sulla superficie cellulare, facilitando l'interazione con le diverse componenti della matrice. La matrice extracellulare (ECM) del tessuto connettivo è composta da proteine plasmatiche, come il collagene e la fibronectina, che interagiscono con le integrine, mediando adesione cellulare e interazioni con il citoscheletro tramite proteine intracellulari come talina e vinculina. Le integrine sono cruciali nel collegare cellule e matrice, influenzando la funzionalità dei tessuti. Il liquido interstiziale contiene proteine a basso peso molecolare e ioni, contribuendo alla salute del tessuto. Disturbi come l'edema possono derivare da ostruzioni venose o linfatiche, e la matrice gioca un ruolo nelle malattie tumorali e nell'embriogenesi. La struttura dell'ECM è influenzata dai processi di fissazione. I vasi sanguigni svolgono un ruolo cruciale nel trasporto di sostanze nutritizie alle cellule e nell'eliminazione dei prodotti di scarto verso organi disintossicanti come il fegato. La dinamica del fluido nei capillari è influenzata dalla pressione idrostatica, creata dal cuore, che spinge l'acqua fuori dai capillari, e dalla pressione colloidosmotica, causata dalle proteine plasmatiche, che richiama l'acqua all'interno dei vasi. I proteoglicani e le glicoproteine sono componenti fondamentali del tessuto connettivo; i primi contengono una maggiore quantità di carboidrati rispetto alle seconde. Le glicoproteine consistono in molecole globulari con catene di monosaccaridi. La quantità d'acqua che rientra nei capillari è inferiore a quella che ne esce, con l'acqua in eccesso drenata dai capillari linfatici e restituita al sangue. I capillari linfatici originano nel tessuto connettivo e raccolgono la linfa per convogliare nelle vene del collo. La struttura istologica del tessuto connettivo è variabile, portando all'uso di classificazioni descrittive basate sulle caratteristiche predominanti. La classificazione comune include il tessuto connettivo proprio, suddiviso in due classi: lasso e denso. Il tessuto connettivo lasso, il più abbondante, supporta le strutture soggette a basse pressioni e attriti, trovandosi in vari tessuti e spazi. Conosciuto come tessuto areolare, è composto da cellule, fibre e sostanza fondamentale in proporzioni simili. Il tessuto connettivo lasso e denso sono due tipi di tessuto connettivo, spesso associati. Il tessuto connettivo lasso, più flessibile, contiene fibroblasti, macrofagi, fibre collagene, elastiche e reticolari, ed è ben vascolarizzato ma resistente solo moderatamente. Incontriamo invece il tessuto connettivo denso, che è meno flessibile e più resistente, con fibre collagene disposte in modo ordinato che rispondono a stress direzionali. Se le fibre sono disposte casualmente, si parla di tessuto connettivo denso irregolare, che è resistente in tutte le direzioni. Tendini e legamenti rappresentano il tessuto connettivo denso regolare, ancorando i muscoli alle ossa e caratterizzandosi per la loro robustezza. Il citoplasma dei fibrociti è raro nei preparati colorati con ematossilina-eosina, non solo per la sua distribuzione scarsa, ma anche perché assume il colore delle fibre collagene. I tendini, con fasci di collagene variabili e poco vascolarizzati, sono circondati da una guaina di tessuto connettivo denso irregolare, spesso con due strati rivestiti da cellule sinoviali appiattite. Tra gli strati si forma uno spazio contenente un liquido sinoviale lubrificante. Il tessuto reticolare, specializzato in fibre reticolari di collagene di tipo III, supporta le cellule del tessuto reticolare e definisce microambienti per organi ematopoietici come midollo osseo e linfonodi, con cellule reticolari che avvolgono le fibre. Inoltre, vi sono cellule del sistema fagocitario che monitorano e rimuovono agenti invasivi. Il tessuto mucoso, ricco di sostanza fondamentale a base di acido ialuronico e con poche fibre collagene, è principale nel cordone ombelicale e nei tessuti fetali, simile a mesenchima embrionale e raro negli organi adulti.