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Istologia 26.09 **I COSTITUENTI CELLULARI** La cellula eucariote è costituita dal citoplasma al cui interno si trovano numerosi organuli e inclusioni ed è limitata all\'esterno da una membrana cellulare. Nel citoplasma si compiono: i processi di metabolismo cellulare, respirazione cellulare, ricamb...

Istologia 26.09 **I COSTITUENTI CELLULARI** La cellula eucariote è costituita dal citoplasma al cui interno si trovano numerosi organuli e inclusioni ed è limitata all\'esterno da una membrana cellulare. Nel citoplasma si compiono: i processi di metabolismo cellulare, respirazione cellulare, ricambio energetico, contrattilità e movimento cellulare. Da un punto di vista funzionale la matrice citoplasmatica e gli organuli operano insieme per l\'attuazione di questi processi. Gli organuli sono delimitati da **biomembrane**, indipendenti ma comunicanti, che li separano dalla matrice circostante (**compartimentazione**); grazie a questa separazione, nel citoplasma di una cellula possono svolgersi, senza influenzarsi negativamente tra di loro, i più svariati processi metabolici. Tutte queste membrane sono fatte come la membrana citoplasmatica, ad esse sono associati complessi enzimatici insolubili ed i loro substrati sono sciolti nella matrice che le membrane delimitano. Gli organuli si dividono in: - **Organuli membranosi** - Nucleo - Vescicole endo / esocitotiche - Lisosomi - Perossisomi - Reticolo endoplasmatico - Complesso di Golgi - Mitocondri - **Organuli non membranosi** - Ribosomi - Microtubuli - Filamenti (di actina e intermedi) - Centrioli MEMBRANA CELLULARE ================== La membrana cellulare è costituita da: - **Lipidi** 40% - **Proteine globulari** 50-55% - **Glucidi** sempre legati alle proteine 5-10% Tutte queste componenti sono variabili e si trovano in proporzioni e composizioni diverse nelle diverse cellule. Componente lipidica ------------------- Le molecole lipidiche di una membrana cellulare formano un doppio strato dovuto alla disposizione molecolare dei lipidi costituiti da **fosfolipidi** e, in quantità minore, **colesterolo** e **glicolipidi**. Tutti i lipidi sono molecole anfipatiche, ovvero possiedono una testa idrofila (che attira l\'acqua in quanto polare) e due catene di idrocarburi idrofobe (che respingono l\'acqua in quanto apolari). In tutte le biomembrane le estremità idrofile sono orientate verso l\'ambiente acquoso (esterno) e le catene idrofobe verso l\'interno della membrana. La maggior parte delle membrane biologiche sono asimmetriche, a causa del contenuto di molecole lipidiche diverse e della carica elettrica nei due versanti della membrana.  **Strato esterno**: **Strato interno:** - Glicosfingolipidi - Fosfatidilserina - Sfingomieline - Fosfatidiletanolamin - Fosfatidilcolina - Fosfatidilinositolo La membrana cellulare è organizzata in questo modo per uno scopo funzionale; la diversa lunghezza e la grande mobilità delle catene di idrocarburi insaturi e saturi influenzano in modo decisivo la dinamica della membrana cellulare a tal proposito si parla di **fluidità delle biomembrane**. Sul piano molecolare la fluidità è condizionata dalle caratteristiche dei fosfolipidi che possono spostarsi lateralmente (**diffusione laterale**) e meno frequentemente migrare da un monostrato all\'altro (**flip-flop**). La fluidità delle biomembrane consente la **plasticità** dell\'intera cellula. Proteine di membrana -------------------- Le proteine di membrana sono inserite nel doppio strato lipidico ove svolgono un ruolo specifico. Tutte le proteine di membrana sono globulari e anfipatiche come i lipidi: hanno delle parti idrofobe orientate verso l\'interno del doppio strato fosfolipidico e dell\'estremità idrofile che sporgono da uno o, più spesso, da entrambi i versanti della membrana. In base alla posizione all\'interno del doppio strato lipidico di una biomembrana si distinguono in - **proteine** di membrana **integrali** -\> attraversano tutta la membrana, sono difficilmente estraibili e sporgono ad entrambi i lati della membrana cellulare *(proteine transmembrana, proteine intramembrana e proteine canale)* - **proteine** di membrana **periferiche** -\> non sono inseriti nel doppio strato lipidico e sono facilmente separabili dalla membrana *(proteine estrinseche)*. Permeabilità della membrana cellulare ------------------------------------- +-----------------------------------+-----------------------------------+ | | ------------------------- | | | **Diffusione semplice** | | | ------------------------- | +===================================+===================================+ | | **Diffusione facilitata** | | | -- --------------------------- | | | **Co -- trasporto** | | | **Trasporto attivo** | +-----------------------------------+-----------------------------------+ La membrana è **permeabile** a : - molecole non polari (O~2~, N~2~) - piccole molecole polari (H~2~O, urea e etanolo) - lipidi (alcuni ormoni) La membrana è **semipermeabile** a : - molecole polari (glucosio, amminoacidi, etc.) - ioni (perché́ hanno una carica elettrica) +-----------------------------------+-----------------------------------+ | | ---------------------------- | | | **Esocitosi / endocitosi** | | | ---------------------------- | +-----------------------------------+-----------------------------------+ - macromolecole in generale All'interno della cellula, è presente una differenza di concentrazione o di carica elettrica tra i due lati della membrana questo viene definito **gradiente elettrochimico**. Parleremo quindi di **trasporto passivo** se viene seguito il gradiente di membrana e di **trasporto attivo** se invece si va contro gradiente. Polisaccaridi di membrana ------------------------- Tutte le membrane biologiche hanno sulla loro superficie esterna un rivestimento più o meno spesso di saccaridi. Questo strato esterno al plasmalemma viene denominato **glicocalice**. Il glicocalice è costituito da catene di oligosaccaridi, legato in modo covalente a proteine di membrana o in minor misura a lipidi. Il glicocalice svolge molteplici funzioni: - fornisce punti di ancoraggio ai recettori per il riconoscimento delle molecole segnale; - identificazione delle cellule endogene o esogene; - catena di reazioni immunologiche; - definizione dei gruppi sanguigni dei globuli rossi; - differenziazione cellulare. MATRICE CITOPLASMATICA ====================== - Matrice amorfa dove sono disciolti i substrati ed i prodotti intermedi delle funzioni biosintetiche - Sistema colloidale polifasico formato da acqua per l'85% DNA, RNA, Carboidrati, Aminoacidi, fosfatidi, nucleosidi, nucleotidi, sali inorganici, **proteine** , enzimi solubili, etc. In esso troviamo: - Nucleo - Organuli - Citoscheletro - Inclusioni (granuli di glicogeno, lipidi, pigmenti, etc) NUCLEO ====== Il nucleo è la componente essenziale delle cellule eucariote, esso è il deterrente delle informazioni genetiche che sono immagazzinate in forma codificata nel DNA dei cromosomi. La trasmissione delle informazioni contenute nel nucleo avviene tramite la mediazione dell'mRNA. Il nucleo è l'organulo centrale di tutte le cellule, coordina le attività metaboliche e regola tutti i processi di differenziamento cellulare. Il numero, la forma, la posizione e la dimensione dei nuclei variano nei diversi tipi cellulari e sono caratteristici di ciascun tipo. Involucro nucleare ------------------ Il nucleo della cellula è circondato da un involucro composto da due membrane concentriche interrotte a intervalli regolari da pori. Tra le due membrane, interna ed esterna, c\'è uno spazio perinucleare chiamato **cisterna perinucleare** di larghezza variabile che sfocia nel compartimento del reticolo endoplasmatico. La membrana esterna è sempre rivestita di ribosomi e si continua con le membrane dell\'articolo endoplasmatico, partecipando anche alle attività di quest\'ultimo. Alla membrana nucleare interna aderisce uno strato di **lamina fibrosa o nucleare**, formata dalla polimerizzazione delle lamine che si interrompe a livello dei pori. Questa ha una duplice funzione: conferisce forma al nucleo e stabilità ai pori nucleari. I pori sono costituiti da un complesso (**complesso dei pori nucleari**) formato da circa 100 proteine, Le **nucleoporine**, che catalizzano il trasporto di specifiche macromolecole in una o nell\'altra direzione. Nucleo interfasico ------------------ Il **DNA** insieme agli **istoni**, proteine a basso peso molecolare, forma la **cromatina** che, insieme ai **nucleoli**, sono contenuti all'interno del **nucleoplasma** o **matrice nucleare**. La cromatina è divisa in: - **eterocromatina**, trascrizionalmente inattiva, associata prevalentemente alla lamina nucleare e al nucleolo; corrisponde alle regioni telomeriche e centromeriche dei cromosomi - **eucromatina attiva -\>** 10% del totale e responsabile della sintesi delle 50.000 proteine che formano un Mammifero - **eucromatina inattiva,** a condensazione intermedia tra le due precedenti Matrice nucleare ---------------- E' l'equivalente nucleare del citoscheletro. E' costituita da: - lamina nucleare - reticolo fibrogranulare interno - residui nucleolari Alcune proteine della matrice si legano a sequenze specifiche di DNA. La disposizione della cromatina nel nucleo durante l'interfase non è casuale, ma viene regolata dalla matrice la quale contribuisce così al funzionamento del genoma. Nucleolo -------- Il nucleolo è un\'inclusione nucleare fortemente basofila, presente esclusivamente durante l'interfase del nucleo. Non è circondato da membrana e possono essercene da 1 a 6 per cellula e occupare dal 3% al 25% del volume nucleare. Il numero e il volume riflettono l\'intensità della sintesi proteica. Il nucleolo è infatti il **centro di sintesi di RNA ribosomiale** e dell\'associazione di queste molecole con le proteine ribosomiali per formare i ribosomi. RETICOLO ENDOPLASMATICO ============================================ Il reticolo endoplasmatico (RE) rappresenta un sistema membranoso costituito da una pila di cisterne appiattite e da tubuli. Tra le strutture formano una rete tridimensionali di cavità chiuse ed in parte intercomunicanti, delimitate da membrane che circoscrivono uno spazio interno (cisterne del RE). Forma l'involucro nucleare, ovvero una grande cisterna attorno al nucleo e non è in comunicazione diretta con la membrana citoplasmatica. Il reticolo endoplasmatico è visibile solamente al microscopio elettronico. Esistono due tipologie di reticolo endoplasmatico: granulare o liscio. Reticolo endoplasmatico granulare o rugoso ------------------------------------------ Il reticolo endoplasmatico rugoso (RER) è presente in quasi tutte le cellule provviste di nucleo ed è particolarmente sviluppato nelle cellule con attiva sintesi proteica. Prende il nome di "rugoso" in quanto sul versante citoplasmatico delle sue membrane aderiscono i ribosomi. Le membrane del reticolo endoplasmatico rugoso si continuano con la membrana nucleare esterna, cosicché lo spazio delle cisterne del RE è in continuità con lo spazio perinucleare (cisterna perinucleare, membrana nucleare). Il RER si occupa della **sintesi di proteine destinate all'esterno della cellula**, ai lisosomi ed intrinseche di membrana. È particolarmente sviluppato nelle cellule delle ghiandole che secernono molte proteine. Ribosomi -------- I ribosomi sono localizzati nella matrice cellulare e contribuiscono alla sintesi di numerosi enzimi del metabolismo intermedio. Si formano a partire da RNA e proteine e sono gli organuli deputati alla **sintesi di** **proteine citoplasmatiche**. I ribosomi sono particelle tondeggianti formati da due subunità, una maggiore ed una minore. Negli eucarioti possiedono una costante di sedimentazione di 80S -\> 60S + 40S. Nei procarioti invece la costante è di 70S -\> 50S + 30S. Reticolo endoplasmatico liscio ------------------------------ Il reticolo endoplasmatico liscio (REL) è composto da tubuli, la cui superficie non è ricoperta da ribosomi. Solitamente costituisce le vescicole di transizione tra il RER e l'apparato di Golgi. Non è visibile al microscopio ottico ed è particolarmente sviluppato nelle cellule con attivo metabolismo lipidico (cellule epatiche). Svolge molte funzioni: - **Biosintesi degli steroidi** in collaborazione coi mitocondri (ghiandole endocrine) - **Detossificazione di composti organici** (etanolo, barbiturici --\> fegato) - **Metabolismo del glicogeno^++^** (fegato) - **Deposito di ioni Ca** (reticolo sarcoplasmatico del tessuto muscolare scheletrico) APPARATO DI GOLGI ================= L'apparato di Golgi è formato da pile di membrane appiattite e discoidali o cisterne, incurvate con faccia prossimale (nucleare) convessa e distale (periferica) concava + vescicole e vacuoli. L'apparato di Golgi è la stazione intermedia nel trasporto dei prodotti di secrezione: - I prodotti arrivano alla faccia prossimale avvolti da vescicole che provengono dal reticolo endoplasmatico - Vengono ulteriormente elaborati (per es. glicosilazione terminale) e condensati - Lasciano la faccia distale avvolti in altre vescicole L'apparato di Golgi svolge molteplici funzioni: - Completamento della **glicosilazione** - **Sintesi di polisaccaridi** (glicoaminoglicani, mucina), **lipidi** (sfingomielina) e **glicolipidi** (mediatori del riconoscimento cellulare) - Eventuale **aggiunta di gruppi fosfato, solfato e acidi grassi alle proteine** neosintetizzate - **Corretto smistamento delle proteine** attraverso i diversi tipi di vescicole - **Selezione degli enzimi** lisosomiali e loro separazione dalle proteine di secrezione PEROSSISOMI O MICROBODIES ========================= I perossisomi sono organuli delimitati da una membrana singola che racchiude enzimi ossidativi, sono presenti in tutte le cellule eucariotiche, specialmente in quelle epatiche e renali. Le membrane dei perossisomi sono formate per gemmazione dei tubuli del reticolo endoplasmatico liscio, ma gli enzimi in essi contenuti sono sintetizzati nel citosol. Funzioni: - **Contengono catalasi**, enzimi che neutralizzano l'H~2~O~2~ (perossido di idrogeno) e altri prodotti nocivi dell'ossigeno proteggendo la cellula dalle perossidazioni. - **Catalizzano l'ossidazione di acidi grassi in *acetil coenzima A*** che poi entra nei mitocondri e partecipa al ciclo di Krebs. MITOCONDRI ========== Il mitocondrio è un organello cellulare di forma allungata, simile ad un fagiolo, costituito da due membrane indipendenti e altamente specializzate. Tra le tue membrane si viene a creare uno spazio, denominato spazio intermembrana. La membrana esterna è di forma regolare ed è quella che delimita il perimetro del mitocondrio, la membrana interna invece è di forma irregolare e presenta numerose pieghe estroflessioni tubulari chiamate **creste**. La membrana interna racchiude la matrice mitocondriale, nella quale sono contenuti gli enzimi coinvolti nei processi metabolici, le molecole di **DNA mitocondriale**, i ribosomi e organuli contenenti ioni calcio o altre molecole. I mitocondri sono i fornitori di energia della cellula, svolgono due compiti fondamentali: - **Sintesi di enzimi del metabolismo**; - **Respirazione cellulare** -\> degradazione degli zuccheri e degli acidi grassi a CO~2~ e H~2~O attraverso varie fasi, l'energia che si libera resta a disposizione della cellula sotto forma di ATP. CITOSCHELETRO ============= In ogni cellula vivente gli organuli hanno la possibilità di muoversi. Questa peculiarità è da ricondurre alla presenza nel citoplasma di strutture proteiche complesse, che nel loro insieme formano il citoscheletro della cellula. Vi sono tre tipi di proteine citoscheletriche: - Filamenti di actina o microfilamenti - Microtubuli - Filamenti intermedi Microtubuli ----------- I microtubuli sono strutture tubulari cave presenti in tutte le cellule. Svolgono molteplici funzioni: - Costituiscono il **fuso mitotico** e l'**assonema** di ciglia a flagelli - Impalcatura per il **posizionamento intracellulare degli organuli** e per il mantenimento della **forma cellulare** - Costituiscono un **sistema microcircolatorio** per il trasporto di organelli e molecole - Dirigono e orientano il **movimento delle vescicole secretorie** - Partecipano al **trasporto assonico** I microtubuli sono composti da due monomeri di tubulina globulare, a e b che si aggregano a formare dimeri polarizzati: polo^+^ verso la membrana e polo^-^ verso il citoplasma. Sono strutture molto labili che possono allungarsi, accorciarsi o scorrere sul posto. I microtubuli possono aggregarsi in strutture più complesse: - Centriolo - Ciglia Solitamente sono 2 e posti perpendicolarmente tra loro, occupano il centro geometrico della cellula e la loro posizione è stabile per ogni tipo cellulare. Insieme al materiale pericentriolare formano il **centrosoma.** Sono cilindri cavi delimitati da 9 triplette di microtubuli. La struttura è identica a quella dei **corpi basali** di ciglia e flagelli con i quali sono spesso funzionalmente intercambiabili. Prima della mitosi i due centrioli si duplicano. Le due coppie si spostano ai poli opposti della cellula e fungono da centri per l'organizzazione degli aster e del fuso mitotico insieme al materiale pericentriolare dove si trova la tubulina g. Microfilamenti -------------- Sono più sottili, più flessibili e più corti dei microtubuli e sono costituiti da subunità di actina G (globulare) libera. La polimerizzazione di un filamento di actina porta alla formazione di actina F (filamentosa). Sono presenti in tutte le cellule, formati da Actina che costituisce dal 2 al 15% delle proteine totali. I microtubuli fungono da guida per i movimenti intracellulari degli organelli. Filamenti intermedi ------------------- I filamenti intermedi sono costituiti da subunità proteiche lineari ad a- elica, in grado di autoassemblarsi senza proteine accessorie o apporti energetici, che conferiscono alla cellula una grande stabilità. In base alla composizione chimica sono classificati in 6 gruppi: MOVIMENTO CELLULARE =================== - **Movimento ameboide**, tipico di: sviluppo embrionale e fetale processi di cicatrizzazione macrofagi, leucociti, mastociti - **Movimento delle ciglia** tipico di: epiteli vibratili che determinano correnti nei liquidi che ne bagnano la superficie - **Movimento del flagello**: limitato agli spermatozoi TESSUTO CONNETTIVO ================== ORIGINE ----------------------------- Tutti i tessuti di tipo connettivale derivano dalla **cellula mesenchimale**. I tessuti di origine mesenchimale: - derivano tutti dal **medesimo foglietto embrionale** (mesenchima) - pur presentando delle notevoli differenze individuali, condividono una serie di importanti caratteristiche istologiche: - cellule relativamente rade - abbondante matrice extracellulare la cui composizione caratterizza il tipo di tessuto CARATTERISTICHE --------------- Il tessuto connettivo forma un continuo con il tessuto epiteliale, muscolare, nervoso e con le altre componenti del connettivo stesso. Il connettivo si classifica in: - **Connettivo embrionale** - **Connettivo propriamente detto** - **Connettivo specializzato** (cartilagine, osso, sangue). Il tessuto connettivo è costituito da tre elementi fondamentali: - **Cellule** → fisse o migranti - **Fibre** → Collagene, reticolari o elastiche - **Sostanza fondamentale** amorfa e **liquido interstiziale** Formano la **Matrice extracellulare** FUNZIONI -------- - **Supporto strutturale** - Sede degli **scambi metabolici**: metaboliti, cataboliti, O~2~ / CO~2~, sono disciolti nel liquido interstiziale per raggiungere o lasciare i tessuti non connettivali -\> **UNICA SEDE DEI VASI** - Sede dei **processi immunitari**: nello spazio connettivale avvengono tutte le risposte immunitarie sia specifiche (anticorpi e immunità cellulomediata) che aspecifiche (fagocitosi) FUNZIONE CONNETTIVALE DEI TESSUTI CONNETTIVI -------------------------------------------- - ancorare tessuti fra loro - sostenere e proteggere organi **Connessione funzionale** → consentire e facilitare il transito di: - sostanze (nutrizione, metabolismo) - cellule (difesa immunitaria) LE CELLULE FISSE ---------------- ### Cellule mesenchimali Sono le cellule specifiche del connettivo embrionale, originano dal mesoderma dei primi stadi di sviluppo embrionale e danno origine alle cellule del connettivo adulto. - Nucleo voluminoso e basofilo con uno o più nucleoli - Ridotta quantità di citoplasma - Presentano sottili prolungamenti cellulari - La matrice extracellulare è poco differenziata e le fibre sono rarefatte ### Fibroblasti Sono le cellule tipiche del connettivo adulto, producono i precursori delle fibre e la sostanza fondamentale amorfa. Possono essere attive (fibroblasti) o quiescenti (fibrociti). - Forma affusolata con prolungamenti che li tengono in contatto *(!! La forma pu variare a seconda del tipo di connettivo!!)* -- Citoplasma eosinofilo e pallido. - Abbondante reticolo endoplasmatico rugoso e apparato di Golgi - Uno o due nucleoli - Nucleo voluminoso e ellittico nei fibroblasti; nucleo piccolo nei fibrociti. #### Cellule reticolari Sono fibroblasti specializzati che producono le fibre reticolari (collagene III). Formano il **tessuto reticolare** (connettivo lasso) che costituisce l'impalcatura dei linfonodi, midollo osseo, muscolo liscio, e ghiandole endocrine e esocrine. Le fibre reticolari formano una maglia entro la quale sono presenti fibroblasti e macrofagi. - Nucleo voluminoso con uno o due nucleoli - Lunghi prolungamenti cellulari intrecciati con le fibre reticolari (difficili da vedere al microscopio ottico) #### Adipociti Originano probabilmente dai fibroblasti, sintetizzano e accumulano trigliceridi (grasso neutro). Vi sono due tipi di cellule adipose: - **Adipociti uniloculari** → formano il tessuto adiposo bianco - Sferici e riempiti con un'unica goccia di grasso - **Adipociti multiloculari** → formano il tessuto adiposo bruno - Il citoplasma contiene molte gocciole lipidiche e numerosi mitocondri (produzione di calore) Possono trovarsi come cellule singole o aggregate in maniera cospicua e allora costituiscono il **tessuto adiposo**. #### Macrofagi fissi o istiociti Cellule specializzate in fagocitosi. Sono le cellule più numerose dopo i fibroblasti. Derivano da cellule del sangue, monociti, normalmente sono adagiate sulle fibre collagene Diventano macrofagi liberi mobili in seguito a processi infiammatori → chemiotassi e fagocitosi **Caratteristiche istologiche:** - Cellule ovoidali/sferoidali che possono cambiare forma emettendo pseudopodi per il movimento ameboide - Citoplasma pallido con numerosi lisosomi e nucleo irregolare - Possono fondersi dando origine alle cellule giganti da corpo estraneo (80-90 nuclei) #### Sistema reticolo-istiocitario I macrofagi, insieme ad altre cellule dell'organismo dotate di attività fagocitaria e derivanti dai monociti o con essi strettamente imparentate, fanno parte del cosiddetto sistema reticolo- istiocitario o dei macrofagi. Queste cellule si trovano in diversi organi, spesso in postazioni specifiche, e contribuiscono alle funzioni di rimodellamento e di difesa. CELLULE MIGRANTI ---------------- ### Monociti Sono i precursori dei Macrofagi, rotondeggianti e voluminosi (12-18 um di diametro) rappresentano il 38% dei globuli bianchi circolanti. Il nucleo è eccentrico ed a forma di rene, contiene lisosomi e sulla superficie presenta filopodi. ### Linfociti Piccole cellule con un grande nucleo rotondo e scarso citoplasma. Si trovano in discreta percentuale (30% circa) tra i globuli bianchi del sangue, ma dal sangue migrano nel connettivo e in alcuni organi diventano molto abbondanti in modo da costituire il tessuto linfoide (timo, milza, linfonodi, tonsille, appendice, placche del Peyer). Sono le cellule responsabili delle **difese immunologiche**. Esistono diverse sottopopolazioni di linfociti; le principali sono: - **linfociti B** → si trasformano in plasmacellule e provvedono a produrre anticorpi circolanti (risposta umorale). - **linfociti T** → sono responsabili della risposta immunitaria cellulo-mediata (linfociti T citotossicilinfociti T helper -linfociti T suppressor) ### Plasmacellule Derivano dai linfociti B e sono le cellule produttrici degli anticorpi circolanti o Immunoglobuline (IgM, IgG, IgE, IgA, IgD). Hanno forma ovoidale e contengono, in posizione leggermente eccentrica, un nucleo rotondeggiante la cui cromatina è disposta in zolle che assumono un aspetto particolare detto a ruota di carro. Il citoplasma è molto ricco di reticolo endoplasmatico rugoso per la sintesi delle proteine anticorpali; è intensamente basofilo tranne che nella zona corrispondente all'apparato di Golgi che contiene le proteine sintetizzate e pronte per essere emesse all'esterno. Nel citoplasma sono anche presenti delle granulazioni PAS positive denominate **corpi di Russel** che probabilmente rappresentano il deposito di prodotti di sintesi non utilizzabili. ### Mastociti Sono grosse cellule che si ritrovano nel tessuto connettivo lasso in posizione perivascolare, derivano dalle cellule mesenchimali del midollo osseo. Contengono numerosi granuli basofili, metacromatici nel loro citoplasma → i granuli sono ripieni di sostanze come: - **Istamina** aumenta la permeabilità dei vasi sanguigni - **Eparina** anticoagulante - **Fattori chemiotattici** per eosinofili e neutrofili Sulla loro superficie sono presenti i recettori per la classe E delle Immunoglobuline (allergia di tipo I) chiamate reagine cioè gli anticorpi diretti verso antigeni allergizzanti o allergeni (pollini, polveri ecc.). FIBRE EXTRACELLULARI -------------------- Esistono tre tipi di fibre extracellulari: 1. **F. collagene** → Lunghe, resistenti ma flessibili, non ramificate. Non si estendono molto se tirate 2. **F. reticolari** → più sottili, rete intrecciata e ramificata. Meno resistenti, ma più flessibili rispetto alle fibre collagene 3. **F. elastiche** → a differenza del collagene, si allungano se sottoposte a trazione. Al cessare della trazione, le fibre riacquistano la loro forma originale. ### Fibre collagene Fibre presenti in tutti i tipi di tessuto connettivo, possiedono un diametro di 1-20 µm, sono molto resistenti alla trazione e se bollite formano la gelatina. L'unità di base del collagene è il **tropocollagene**, formato da 3 catene polipeptidiche ad a-elica. Più molecole di tropocollagene si assemblano a formare una **microfibrilla** di collagene, più microfibrille di collagene si assemblano a formare una **fibrilla** di collagene con un Ø = 200-1000 Å, più fibrille formano una **fibra.** La formazione delle fibre (fibrogenesi) è un processo di sintesi cellulare caratteristico dei fibroblasti. Essi secernono molecole di **procollagene** che contengono lunghi peptidi in eccesso ad entrambe le estremità. L'eliminazione di questi peptidi avviene all'esterno della cellula generando molecole di **tropocollagene** che si autoassemblano in **microfibrille** con la tipica periodicità assile. Catene polipeptidiche diverse caratterizzano tipi diversi di collagene presenti in organi diversi: - Tipo I (tendini, legamenti, derma e osso), - Tipo II (cartilagine ialina), - -- Tipo III (fibre reticolari) - Tipo IX (al tipo II), - Tipo X e XII (al tipo I), **Collageni a catena corta:** - Tipo IV, V e VII (membrane basali) ### Fibre reticolari Sono costituite dalle stesse proteine delle fibre collagene ma con un minore grado di aggregazione; sono più sottili delle fibre collagene e formano maglie e reti sottili. Sono comuni nel mesenchima. Nell'adulto si trovano associate con: -- Tessuto periendoteliale - Stroma degli organi ghiandolari - Stroma di sostegno degli organi linfoidi e del midollo osseo ### Fibre elastiche Le fibre elastiche (fibre di elastina) si differenziano dalle fibre collagene soprattutto per la loro spiccata elasticità (si allungano se sottoposte a trazione → possono estendersi fino al 150 % della loro lunghezza originale). Sono costituite da microfibrille di **fibrillina** comprese in una matrice amorfa ricca di **elastina**. Si possono organizzare a formare una rete a maglie lasse o organizzarsi in lamine e cordoni (es. legamento nucale e fascia addominale). L'elasticità deriva dalla formazione di legami della **desmosina** formata da quattro molecole di lisina → quando la fibra è sottoposta a trazione i legami che formano la desmosina si aprono e la fibra pu allungarsi. Finita la trazione i legami si riformano rigenerando la desmosina. La **disposizione** ed il **tipo** delle fibre determina il tipo di collagene: - **Lasso** (il più comune, pareti organi cavi e stroma) - **Denso** (capsule organi parenchinatosi) - **Fibroso** (tendini e legamenti) - **Reticolare** (Organi linfatici) - **Elastico** (Legamento nucale, padiglione auricolare) ### SOSTANZA EXTRACELLULARE AMORFA Le componenti cellulari e fibrillari del tessuto connettivo sono immerse nella sostanza amorfa: - Prodotta dalle cellule del connettivo - Generalmente sotto forma di gel o liquido vischioso **Funzioni:** - Riempimento degli interstizi dei tessuti - Barriera contro i batteri - Assorbimento degli shock **Componenti:** - acqua - proteine - [glicoproteine] - [glicosaminoglicani] - [proteoglicani] - Sali minerali - vitamine Glicoproteine, come la **fibronectina** sono responsabili del legame tra cellule e matrice extracellulare. Sono molecole enormi con p.m. da alcune migliaia a milioni di dalton capaci di legare molte molecole d'acqua. L'acido ialuronico le unisce in aggregati ed il suo grado di polimerizzazione determina la viscosità della matrice controllando così la diffusione dei metaboliti, prevenendo la diffusione di agenti tossici o batteri, svolgendo azione lubrificante (liquido sinoviale). #### TESSUTO CONNETTIVO PROPRIAMENTE DETTO - Connessione degli epiteli con le strutture sottostanti - Riempimento degli spazi fra i tessuti e fra gli organi E' caratterizzato da una notevole quantità di matrice extracellulare nella quale si trovano numerose fibre e fasci di fibre. - **[Fisse]** → che si sviluppano nel connettivo stesso - **[Migranti]** → che si sviluppano dal mesenchima in altre aree dell'organismo e migrano nel connettivo lasso attraverso il circolo sanguigno - ***-blasto***: suffisso che denota i precursori o le cellule immature (es. Fibroblasto, condroblasto, osteoblasto, ecc\...) - ***-cita:*** suffisso che denota la cellula matura e differenziata (es. Fibrocita, condorcita, osteocita, ecc\...) Il tessuto connettivo propriamente detto pu essere: - **Mucoso** → in esso prevale la sostanza amorfa - **Lasso** → permeabile; facilita gli scambi metabolici; sede privilegiata dei meccanismi di difesa o reticolare - **Denso** → robusto; notevole resistenza alle sollecitazioni meccaniche o Regolare - Fibroso - Elastico o Irregolare ##### Tessuto connettivo mucoso - nel connettivo sottodermico dell'embrione -- nel cordone ombelicale (gelatina di Wharton) - nella polpa dentaria dell'adulto. ##### Tessuto connettivo lasso - Abbondante sostanza fondamentale - Cellule chiaramente visibili - Poche fibre **Distribuzione:** - Sottocutaneo - Impalcatura degli organi - Parete dei vasi sanguigni - Lamina Propria delle mucose **Funzione:** - Scambi metabolici - Risposta infiammatoria (immunitaria) → macrofagi ##### Tessuto connettivo reticolare \- Fibre reticolari sparse in connettivo lasso → Collagene tipo III - Organi linfoidi → linfonodi, midollo osseo, milza - Ghiandole endocrine → pancreas, tiroide, ovaie - Delicata impalcatura di supporto ad altre cellule ##### Tessuto connettivo denso irregolare - Disordinato - Più fibre molto compatte e meno cellule. - Nuclei dei fibroblasti ben visibili - Derma - Periostio - Capsule degli organi - Protezione → molto resistente ##### Tessuto connettivo denso regolare - Netta prevalenza della componente fibrillare disposta in fasci paralleli (collagene, poca elastina) - Pochi vasi sanguigni - Nuclei dei fibroblasti ben visibili - Tendini(dai muscoli all\'osso) - Legamenti (da osso ad osso) - Aponeurosi (tendini modificati appiattiti) - Permette il movimento nelle aree di trazione ##### Tessuto connettivo elastico È un tipo di tessuto connettivo denso regolare, in esso prevalgono le fibre elastiche - parete delle arterie - nei legamenti gialli delle vertebre → legamento flavo - nelle corde vocali #### TESSUTO ADIPOSO Il tessuto adiposo si sviluppa da precursori connettivali-reticolari, Nei quali le cellule reticolari sono diventate delle cellule adipose tramite il deposito di goccioline di grasso. Questo tessuto è formato da una popolazione omogenea di cellule adipose (adipociti), che si trovano da sole o in gruppo e formano una componente di altri tessuti o organi. La mobilizzazione del tessuto adiposo é sotto l\'influenza ormonale (o. tiroideo, o. corticosurrenalici, o. sessuali, insulina). Svolge anche **attività endocrina** secernendo **leptina** che regola la massa grassa agendo insieme all'ipotalamo sugli organi bersaglio pancreas endocrino e cellule del sistema immunitario. In base alla diversa struttura, colore, localizzazione e irrorazione sanguigna si possono distinguere due tipi di tessuto adiposo: - **tessuto adiposo multiloculare** - **tessuto adiposo uniloculare** ##### Tessuto adiposo uniloculare Adipociti uniloculari Ø=120 mm sferici o poliedrici, nucleo e citoplasma periferici, setti connettivali di sostegno tra le cellule. La goccia lipidica non é delimitata da membrana. pannicolo adiposo sottocutaneo omento - mesentere - spazi retroperitoneali Le diverse regioni hanno una diversa capacità di mobilizzazione ed una diversa composizione chimica (lardo e pancetta). ##### Tessuto adiposo multiloculare Tipico delle specie ibernanti. I mitocondri sono modificati in modo da trasformare l'energia in calore invece che in ATP, tuttavia è presente in piccole quantità anche nelle specie domestiche e nel neonato. Adipociti: diametro inferiore a quelli del t. bianco, citoplasma più abbondante, i lipidi formano numerose goccioline non avvolte da membrana. Stroma connettivale lasso, ma ricchissimo di vasi e di fibre nervose. Organizzazione lobulare simile a quella ghiandolare #### SANGUE Rappresenta il 7% del peso corporeo Il sangue è formato da cellule sanguigne + Plasma: - Globuli rossi - Globuli bianchi - Piastrine **Plasma:** Siero + Fibrinogeno = matrice extracellulare amorfa e fibrosa Ematocrito: Cellule: Plasma (+/- 40:60) Trasporto O , CO , metaboliti difesa, termoregolazione, equilibrio acido/basico e osmotico 2 2 ##### Plasma 90% = acqua 7% = proteine (albumine, globuline, fibrinogeno) 1% = Sali inorganici 2% = amminoacidi, vitamine, ormoni e lipidi ##### Eritrociti Derivano dagli eritroblasti posti nel **midollo osseo**. Forma biconcava, ma flessibili, Ø=7 µm, senza nucleo, vita media = 120 g → **milza** → fegato Negli uccelli sono **nucleati**. **Leucociti** Neutrofili Basofilo Granulociti (polimorfonucleati): - neutrofili 30% - basofili 1 % - eosinofili 5 % Agranulociti (mononucleati): - linfociti 60% - monociti 5 % **Funzione di difesa \-\--\> diapedesi** Linfocito Monocito Rapporto GR:GB = 1000:1 **Neutrofili**: cellule terminali \--\> diapedesi \--\> attività **fagocitaria** \--\> morte cellulare **Eosinofili**: come sopra, ma specializzati nella fagocitosi dei complessi Antigene/Anticorpo, vengono attirati da fattori secreti dai **mastociti** **Basofili**: contengono eparina ed istamina -\> reazione anafilattica Diventano **macrofagi** quando si portano nel tessuto connettivo e costituiscono il sistema reticolo endoteliale. Cellule staminali nel midollo \--\> Organi **linfoidi primari**: **TIMO** -\> Linfociti T = Linfociti citotossici e helper **Borsa di Fabrizio** (Uccelli) o **Midollo osseo** (Mammiferi) -\> Linfociti B = Plasmacellule \--\> Anticorpi Migrazione con sangue e **linfa** e stazionamento negli organi **linfoidi secondari** (linfonodi, milza, tonsille, placche di Peyer). Sono presenti solo nei Mammiferi. Sono frammenti di **megacariociti**, con diametro di 2-4 µm e vita media di 5-8 giorni. Sono 150.000/µl, partecipano alla **coagulazione** e chiudono rotture vascolari. Contengono **adrenalina** e **serotonina** (vasocostrittori). La membrana ha uno spesso glicocalice che serve per i meccanismi di aggregazione ed adesione alle superfici alterate. #### TESSUTO CARTILAGINEO Il tessuto cartilagineo si contraddistingue per la forte elasticità, è tagliabile, in parte deformabile e capace di attutire i colpi e allo stesso tempo ha una notevole consistenza. Nell\'embrione forma sostegno primario del corpo e diventa la base della maggior parte dei successivi sistemi ossei. La disposizione delle fibre collagene e l\'alto contenuto di glicosamminoglicani nella sostanza fondamentale amorfa conferisce al tessuto solidità. Il **tessuto cartilagineo** è **privo di vasi e non è innervato**. La cartilagine è classificata in tre tipi: - Ialina - Elastica - Fibrosa ##### Cartilagine ialina La cartilagine ialina è il tessuto cartilagineo più comune nel corpo. Forma ad esempio, *cartilagini costali, anelli tracheali, cartilagini laringee, cartilagini articolari*. La cartilagine ialina è moderatamente elastica, semitrasparente e perlacea. Le superfici di tutte le cartilagini ialine, ad eccezione delle cartilagini articolari, sono rivestite da tessuto connettivo fibroso chiamato **pericondrio**. Le cellule dello strato più interno non sono fibroblasti ma condroblasti che si differenziano in condrociti. ##### Cartilagine elastica La cartilagine elastica contiene la propria sostanza fondamentale una fitta rete di fibre elastiche in grado di attutire le sollecitazioni meccaniche ed è povera di sostanza amorfa. Le fibre elastiche conferiscono a questo tipo di cartilagine a un colore leggermente giallastro e opaco. I condrociti della cartilagine elastica sono morfologicamente uguali a quelli della cartilagine ialina tuttavia, a differenza di quest\'ultima, la prima non si ossifica con l\'età. La cartilagine elastica forma il *padiglione auricolare, l\'epiglottide e la tuba di Eustachio*. ##### Cartilagine fibrosa La cartilagine fibrosa rappresenta la transizione tra la cartilagine e il tessuto connettivo compatto. È formata dai condrociti, da poca sostanza amorfa e da molte fibre collagene; questo permette alle ossa di muoversi reciprocamente pur sopportando pesi notevoli. Inoltre permette l\'accrescimento in lunghezza di molte ossa. E un sensibile indicatore delle carenze alimentari come proteine, minerali e vitamine. La mancanza di vasi la rende esposta a fenomeni degenerativi. La ##### Condrogenesi Cellule mesenchimali → centri di condrificazione → produzione di matrice ialina e tropocollagene → condrociti nelle lacune cartilaginee. Il processo è controllato dalla famiglia delle Bone Morfogenetic Proteins (BMP) La forma dei condrociti si adatta a quella della lacuna, solitamente raccolti in gruppi isogeni; nucleo rotondo od ovale, Golgi e reticolo ben sviluppati specie durante la proliferazione; producono la matrice #### TESSUTO OSSEO Il tessuto osseo è formato da cellule e matrice extracellulare, quest'ultima pu essere di due tipi: - organica (Fibre + Sostanza Fondamentale) - inorganica (fosfato e carbonato di calcio) Le ossa svolgono importantissime funzioni: - **Impalcatura interna** - **Protezione di organi** - **Banca del Calcio** Esistono due tipologie di tessuto osseo, entrambe hanno dal punto di vista qualitativo, la stessa composizione cellulare, con fibre collagene e mineralizzazione, ma differiscono molto per la quantità di tali componenti: - **Tessuto osseo non lamellare (primario):** presente nell'embrione e nelle fasi iniziali della riparazione delle fratture = osso immaturo. - **Tessuto osseo lamellare:** presente nell'adulto si divide in due tipi: osso **compatto** osso **spugnoso** Le lamelle sono organizzate in 3 sistemi: - **SISTEMI di HAVERS o OSTEONI**, 4-20 disposte attorno a canali vascolari lungo l\'asse maggiore dell\'osso - **SISTEMI INTERSTIZIALI**, lamelle ossee organizzate in poligoni che riempiono lo spazio tra gli osteoni - **LAMELLE CIRCONFERENZIALI** interne ed esterne, sotto endostio e periostio I canali vascolari sono presenti solamente nel tessuto compatto, mentre nel tessuto osseo spugnoso non passano vasi; la nutrizione degli osteociti avviene attraverso i canalicoli che connettono le lacune con l'endostio. - **CANALI di HAVERS**, longitudinali posti al centro degli osteoni (Ø=22-110 mm), contengono uno o due vasi circondati da c. lasso - **CANALI di VOLKMANN**, perpendicolari ai primi, li mettono in comunicazione con la cavità midollare e la superficie esterna Il periostio è una lamina di connettivo fibroso che avvolge le ossa. Lo strato interno é ricco di osteoblasti, attivi durante lo sviluppo, inattivi nell\'adulto, ma riprendono l\'attività durante la riparazione delle fratture. Lo strato esterno é ricco di vasi che penetrano nei canali di Volkmann. E\' collegato all\'osso mediante fibre collagene (**Fibre di Sharpey**) che rimangono intrappolate nella matrice calcificata. Formato da un solo strato di cellule appiattite, ma anch\'esse osteogeniche. Tappezza la cavità midollare, i canali di Havers e gli spazi midollari dell\'osso spugnoso. ##### Matrice ossea La matrice ossea è formata da: - **Matrice organica (resistenza a tensione):** Sostanza fondamentale amorfa formata da glicosamminoglicani, glicoproteine e [Fibre collagene] a struttura identica a quello del t. connettivo, ma con proprietà chimiche leggermente diverse; disposte in maniera ordinata con direzione ad elica attorno al canale di Havers. - **Sali inorganici (durezza):** Cristalli di fosfati di calcio (idrossiapatite) regolarmente spaziati ad intervalli di 600- 700 Å lungo le fibrille collagene. ##### Cellule dell'osso - **Cellule Osteoprogenitrici**: - **Osteoblasti**: - **Osteociti**: - **Osteoclasti**: ##### Ossificazione diretta o intramembranosa 1 Il processo inizia dal **centro di ossificazione primario** in cui cellule mesenchimali si differenziano in osteoblasti (**blastema osseo**). Segue la mineralizzazione diretta della matrice extracellulare secreta dagli osteoblasti (**tessuto osseo primario**). Così avviene: ##### Ossificazione diretta o intramembranosa 2 Tessuto mesenchimale molto vascolarizzato, con fasci di fibrille collagene, sostanza fondamentale allo stato di gel -\> trasformazione dei fibroblasti in osteoblasti \--\> secrezione di matrice osteoide \--\> osso a fibre intrecciate \--\> osso lamellare \--\> trasformazione degli osteoblasti in osteociti. I diversi centri di ossificazione si accrescono in direzione radiale fino a fondersi ed a sostituire tutto il mesenchima ##### Ossificazione encondrale o endocondrale 1 Formazione di un osso per sostituzione di un preesistente modello cartilagineo. Avviene per ossa lunghe e brevi. Inizia con la formazione del **collare osseo** per ossificazione intramembranosa cui segue l'apoptosi dei condrociti e la **calcificazione della matrice extracellulare.** La cartilagine calcificata viene vascolarizzata facendo arrivare gli osteoblasti che depositano tessuto osseo non lamellare (primario) formando il **centro di ossificazione primario**. ##### Ossificazione encondrale o endocondrale 2 Alle estremità delle epifisi si formano i **centri di ossificazione secondari** con lo stesso meccanismo. Al loro interno si formano delle cavità che verranno riempite da midollo osseo. Nei centri di ossificazione secondari la cartilagine rimane sulla superficie articolare e al confine tra epifisi e diafisi: la **cartilagine di coniugazione**, responsabile della crescita dell'osso. Nell'adulto epifisi e diafisi si saldano e la cartilagine di coniugazione non è più visibile. La saldatura tra le due parti segna il termine dalla crescita in lunghezza dell'osso e l'età a cui avviene varia per ogni osso. L'alterazione del processo (acondroplasia) provoca il nanismo. ##### Cartilagine di coniugazione ##### Riparazione delle fratture Il tessuto osseo lesionato viene eliminato dai macrofagi. Periostio ed endostio iniziano a proliferare formando un **manicotto connettivale**. Questo si trasforma in **cartilagine** che ha sua volta viene invasa da tessuto osseo primario per ossificazione intramenbranosa ed endocondrale formando il **callo osseo**. Sottoponendo l'osso ai normali stress meccanici il callo osso viene rimodellato e sostituito con **tessuto osseo lamellare**. A differenza di quanto avviene negli altri connettivi, in questo caso **non si forma una cicatrice.** TESSUTO EPITELIALE ================== I tessuti epiteliali sono composti da complessi cellulari superficiali che, con poche eccezioni, delimitano le superfici corporee interne o esterne rispetto al connettivo sottostante. Gli epiteli ricoprono perci le superfici corporee esterne, rivestono le cavità interne, comprese le pareti vasali, e formano le parti secernenti e i dotti escretori delle ghiandole esocrine presenti negli apparati digerente, respiratorio e urogenitale. Esistono 3 tipi di tessuto epiteliale: - **Di rivestimento:** - cute, rivestimento della superficie esterna - tonache mucose, superfici interne degli organi che comunicano con l'esterno (tubo digerente, vie respiratorie, vie genitali) - tonache sierose, superficie delle cavità che NON comunicano con l'esterno (pericardio, pleura, peritoneo) [MESOTELIO] - vasi sanguigni e linfatici (loro superficie interna) [ENDOTELIO] - **Ghiandolari:** -- Parenchima (porzione funzionale) di ghiandole esocrine ed endocrine - **Sensoriali:** Gli epiteli svolgono essenzialmente tre funzioni: - Escrezione di prodotti di scarto; - Secrezione di prodotti utili; - Assorbimento STRUTTURA GENERALE ------------------ Gli epiteli poggiano su una membrana basale. Sono formati da un aggregato di cellule sempre strettamente aderenti tra loro, grazie a molecole di adesione tra le singole cellule che le tengono unite con giunzioni particolari, e sono inframmezzate da scarsissimo materiale extracellulare. I tessuti epiteliali **non sono vascolarizzati**: le sostanze nutritizie provengono dai vasi del connettivo sottostante e diffondono lungo gli stretti spazi intercellulari tra le cellule epiteliali che contengono liquido interstiziale. Negli epiteli, le cellule hanno un preciso orientamento; è pertanto possibile indicare con un nome preciso le loro varie parti. ### Rigenerazione e rinnovamento Gli epiteli sono generalmente sottoposti a continuo rinnovamento, l'equilibrio viene mantenuto in relazione al numero delle cellule e allo spessore dell'epitelio: *% proliferazione cellulare = % morte cellulare* La proliferazione avviene a livello delle cellule basali indifferenziate, mentre la morte cellulare avviene tramite: - **Cheratinizzazione** → cute - **Esfoliazione** → intestino Questo fenomeno non avviene nelle vie aeree e nelle ghiandole. ### Polarità Molte cellule epiteliali sono specializzate in: - Produzione di secrezioni *esocrine* o *endocrine* - Movimento di fluidi sulla superficie epiteliale - Movimento di fluidi e soluti attraverso l'epitelio stesso Di solito, queste cellule mostrano una polarità sia morfologica che funzionale lungo l'asse che si estende dalla membrana basale alla superficie libera. La polarità consiste nella distribuzione asimmetrica di organelli e di specializzazioni di membrana ed è particolarmente evidente nell'epitelio cilindrico semplice. ### Specializzazioni di membrana Le diverse superfici delle cellule epiteliali (apicale, basale, laterali) possono presentare una varietà di specializzazioni di membrana: - Superficie apicale → microvilli o ciglia - Superficie laterale → giunzioni cellulari - Superficie basale → lamina basale ### Specializzazioni apicali delle cellule epiteliali - Ciglia - Stereociglia I microvilli sono formati da estroflessioni digitiformi regolari della superficie libera che hanno sulla loro superficie un glicocalice evidente. Sono ricchi di enzimi per la degradazione degli zuccheri e svolgono **funzione assorbente**. Il numero e l\'aspetto dei microvilli sono correlati alla capacità di assorbimento della cellula → nell\'intestino nel rene sono molto fitti. L'asse è occupato da microfilamenti di actina che si connettono tra loro alla base formando la **trama terminale** che da rigidità al citoplasma apicale. Al di sotto dei filamenti di actina si trovano altri filamenti citoscheletrici, anch'essi orizzontali. I filamenti di actina del microvilli si legano ai filamenti orizzontali dell'actina cellulare. - Ciglia → corte e numerose - Flagelli → poche e lunghe Sono dotati di movimento proprio, ritmico e coordinato: - Ciglia → movimento pendolare - Flagelli → movimento sinusoidale Ciglia e flagelli hanno uno scheletro microtubulare composto da 9 coppie di microtubuli periferici e da 2 microtubuli centrali collegati da raggi proteici. Le stereociglia sono lunghi microvilli relativamente rigidi, contengono fasci di filamenti di actina connessi da ponti di fibrina. Sono immobili e sono localizzati in due regioni ed in esse svolgono due diverse funzioni: - Epididimo → aumento della superficie assorbente - Nelle cellule sensoriali della coclea (orecchio interno) → trasduzione del segnale GIUNZIONI CELLULARI ------------------- Una peculiarità delle cellule epiteliali è la tendenza intrinseca a formare lamine compatte che: - consente l'adesione fra cellule adiacenti garantendo l'integrità meccanica del rivestimento - impedisce il libero passaggio di sostanze fra lume dell'organo e connettivo Le giunzioni di membrana rinforzano i tessuti e limitano il movimento transmembrana delle molecole; possono essere di tre tipologie: - **Occludenti** → Zonula occludens - **Aderenti** → Zonula adhaerens, Desmosoma - **Comunicanti** → Gap junction ### Giunzioni occludenti (tight junction) Linee di fusione tra membrane adiacenti estese a cintura attorno al perimetro cellulare che sigillano le cellule tra loro. Sono responsabili della polarità di membrana in quanto la dividono in due compartimenti non comunicanti: apicale e latero-basale. Impediscono a qualsiasi molecola di passare nell'interstizio tra una cellula e l'altra ### Giunzioni aderenti Robusta giunzione meccanica resa possibile da proteine di membrana che interagiscono a livello interstiziale con quelle della cellula adiacente. Ne esistono di due tipologie: - Giunzione intermedia (zonula adhaerens) - Desmosoma o emidesmosoma Accollamento delle membrane separate dal "cemento intercellulare". La zona adhaerens circonda il perimetro cellulare subito sotto la zonula occuldens. È formata da due classi di molecole: - Proteine di adesione transmembrana → caderine; - Supporto citoscheletrico → actina Giunzione tenace, rinforzata dalla presenza di "addensamenti" su cui si agganciano abbondanti fasci di microfilamenti. È formata da due classi di molecole: - Le proteine di ancoraggio intracellulari → **desmoplachine** che formano la **placca di adesione** connessa con i filamenti intermedi di **cheratina** che fanno parte del citoscheletro - Le proteine di adesione transmembrana → **caderine**, che si collegano da una parte con le omologhe della cellula vicina e dall'altra con la placca di adesione Garantisce l'adesione dell'epitelio alla lamina basale, sul lato citoplasmatico ha la stessa struttura del desmosoma ma le proteine di adesione transmembrana sono rappresentate da **integrine**. ### Giunzioni comunicanti o gap junctions Le giunzioni gap sono giunzioni che permettono uno scambio diretto di sostanze tra le cellule adiacenti. Si tratta di vere e proprie giunzioni comunicanti tra cellule adiacenti, che servono per lo **scambio diretto di segnali chimici ed elettrici**. La superficie della gap junction è tappezzata di canali proteici trans-membrana (**connessoni**) perfettamente allineati con i connessoni della membrana adiacente. I connessoni sono oligomeri costituiti da 6 **connessine**. Sono giunzioni presenti negli epiteli, tra cellule muscolari lisce, cardiache, nervose, osteociti, cellule follicolari, cellule di Sertoli. SPECIALIZZAZIONI BASALI ----------------------- ### La membrana basale La membrana basale è interposta tra epitelio e tessuto connettivo. È composta da 2 frazioni: la **lamina basale** prodotta dall'epitelio e la **lamina reticolare** prodotta dal connettivo. La **lamina basale** comprende: - Lamina lucida → laminina, entactina e integrine - Lamina densa → composta da una rete di collagene IV rivestita da proteoglicano. La **lamina reticolare** composta da collagene di tipo I e III (fibre reticolari) La membrana basale svolge diverse funzioni: - **Supporto strutturale**, adesione cellula/matrice - Permette ai nutrienti ed agli scarti di diffondere - **Filtro** per le macromolecole (rene) - **Zona di differenziamento e polarizzazione** delle cellule - Nella rigenerazione **funziona da "autostrada"** per la migrazione cellulare Gli epiteli di rivestimento sono costituiti da uno o più strati di cellule che formano una barriera con proprietà specifiche, hanno sempre una superficie libera esposta verso l'ambiente esterno o verso una cavità o un condotto. Sono costituiti da cellule fittamente stipate e da scarso materiale extracellulare, sono privi di vascolarizzazione e poggiano sempre su una membrana basale che li separa dal tessuto connettivo. Rivestono la superficie esterna di tutto il corpo e delimitano la superficie interna dell'organismo: - **cute**: rivestimento della superficie esterna - **tonache mucose**: superfici interne degli organi che comunicano con l'esterno (tubo digerente, vie respiratorie, vie genitali) - **tonache sierose**: superficie delle cavità che NON comunicano con l'esterno (pericardio, pleura, peritoneo) → **MESOTELIO** - vasi sanguigni e linfatici (loro superficie interna) → **ENDOTELIO** Gli epiteli di rivestimento vengono classificati in base a tre elementi fondamentali: - il **numero** degli **strati** cellulari → semplice, stratificato e pseudostratificato - la **forma** delle cellule → squamoso o pavimentoso, cubico e cilindrico - la presenza di **specializzazioni** della superficie cellulare Epiteli semplici ---------------- L\'epitelio pavimentoso semplice ha l\'aspetto di un pavimento a mattonelle poligonali. Si ritrova: negli alveoli polmonari, in alcune parti del rene (foglietto parietale della capsula del BOWMAN, porzione sottile dell\'ansa di HENLE), nelle membrane sierose (**mesotelio**), nella parete dei vasi sanguigni e linfatici (**endotelio**), nella cavità del timpano, nel labirinto membranoso dell\'orecchio interno L\'epitelio cubico semplice è costituito da cellule che hanno larghezza ed altezza uguali e assumono l\'aspetto di bassi prismi, in genere a sei facce, dotati di un apice che si affaccia alla superficie libera e di una base che poggia sulla membrana basale. I nuclei sono posizionati centralmente e sono per lo più sferici. Si ritrova: sulla superficie dell\'ovaio, nei condotti escretori delle ghiandole, nei tubuli renali, nei follicoli tiroidei L\'epitelio cilindrico semplice è costituito da cellule la cui altezza prevale sulla larghezza. I nuclei sono prevalentemente oblunghi e possono avere una posizione basale, centrale o apicale. Il tessuto cilindrico semplice pu presentare modificazioni apicali come ciglia e microvilli Lo ritroviamo a rivestire la superficie dei seguenti organi: stomaco, intestino, tuba uterina, utero, tubuli contorti prossimali e distali del rene Epiteli pseudostratificati -------------------------- L\'epitelio pseudostratificato è costituito da cellule che poggiano tutte sulla membrana basale, anche se non tutte raggiungono la superficie distale. I nuclei si trovano ad altezze diverse, perci si vedono 2 o più file di nuclei, che danno l'impressione si tratti di un epitelio a più strati. Lo ritroviamo: nelle vie respiratorie dove ha la caratteristica di possedere delle chinociglia sulla superficie apicale, nell'epitelio olfattivo. Epitelio pavimentoso stratificato --------------------------------- L\'epitelio pavimentoso stratificato ha prevalente **funzione protettiva** → si trova in regioni sottoposte ad elevate sollecitazioni meccaniche, è costituito da più strati sovrapposti di cellule. Gli strati superficiali vengono eliminati con l'accrescimento degli strati basali. Pu essere umido o cheratinizzato. ### Cheratinizzazione La cellula epiteliale indifferenziata si divide mitoticamente in: - 1 cellula indifferenziata - 1 cellula che andrà incontro al processo di cheratinizzazione Il processo di cheratinizzazione si riflette nell'istologia dell'epitelio: - Fase germinativa → strato basale (1) - Fase sintetica → strato spinoso e strato granulosa (2-3) - Fase degenerativa → strato lucido e strato corneo (4-5) Il processo richiede ca. 20-30 giorni **STRATO BASALE** → formato da cellule basofile cubiche e cilindriche, che aderiscono alla membrana basale tramite emidesmosomi. **STRATO SPINOSO** → presenta cellule poligonali per lo più cubiche, che sono collegate tra loro da numerose propaggini citoplasmatiche. **STRATO GRANULOSO** → le cellule hanno già un aspetto decisamente appiattito e si trovano, in base al grado di cheratinizzazione negli strati 3-5. **STRATO LUCIDO** → i nuclei e gli organuli cellulari sono debolmente colorabili **STRATO CORNEO** → la cheratinizzazione è completa. Le caratteristiche morfologiche sono l'ispessimento delle membrane cellulari, la scomparsa dei nuclei e degli organuli cellulari e l'abbondanza di cheratina organizzata in tonofilamenti e alla cui formazione contribuiscono i granuli di cheratoialina. Epitelio cubico e cilindrico stratificato ----------------------------------------- Hanno funzione di protezione, secrezione, assorbimento Rari: - Alcuni dotti ghiandolari (cubico) - Epididimo (cilindrico) Epitelio di transizione ----------------------- Il numero degli strati varia in relazione al grado di distensione dell\'organo cavo che riveste. E' costituito da 3 strati di cellule: - strato basale - strato intermedio di cellule (cellule clavate) - strato superficiale (cellule globose) Riveste le vie urinarie. EPITELI GHIANDOLARI ------------------- Sono formati da cellule specializzate nell'elaborazione di un secreto, si dividono in: - **Ghiandole esocrine** → [riversano il loro secreto verso l'esterno], sulla superficie epiteliale o attraverso dotti escretori. Possono essere uni- o pluricellulari. Si classificano in base a: - Tipo di secreto - Modalità di emissione del secreto - Forma - Localizzazione - **Ghiandole endocrine** → non possiedono dotti escretori e riversano il loro secreto direttamente nel circolo sanguigno. Si classificano in base alla forma ### MODALITÀ DI SECREZIONE ### TIPO DI SECREZIONE Si riconoscono: - Gh. sierose → secreto proteico; è acquoso e ricco di enzimi - Gh. mucose → secreto glicoproteico, ricco di zuccheri (mucina); è vischioso con funzione lubrificante e protettiva - Gh. Sieromucose → secreto misto ### GHIANDOLE ESOCRINE Le ghiandole esocrine riversano le secrezioni verso l\'esterno, su una superficie epiteliale. Le secrezioni arrivano sulla superficie corporea interna o esterna direttamente oppure attraverso un dotto escretore semplice o un sistema di dotti escretori complesso. Si tratta di ghiandole che derivano dall'epitelio di rivestimento della cute o delle mucose e vi restano collegate tramite il sistema dei dotti escretori. Si dividono in: - ghiandole endoepiteliali (intraepiteliali) - ghiandole esoepiteliali - ghiandole extraparietali #### Ghiandole endoepiteliali (intraepiteliali) Le ghiandole endoepiteliali possono essere unicellulari o pluricellulari. - **Ghiandole unicellulari** → sono cellule **mucipare o caliciformi** (cellule che producono muco derivato dalla idratazione del mucinogeno) sono intercalate alle cellule di rivestimento di epiteli cilindrici. Questa tipologia di cellule possiede una forma a "calice", con un piede basale stretto alla base della cellula. Nel terzo inferiore della cellula mucipara sono localizzati il nucleo, i mitocondri, il reticolo endoplasmatico rugoso ed il complesso del Golgi, nella parte distale della cellula mucipara si accumula invece il secreto costituito da grosse vescicole contenenti mucinogeno. La secrezione avviene con la contemporanea emissione di più vescicole di secrezione - **Ghiandole pluricellulari** → si formano nell'epitelio pseudostratificato delle vie respiratorie. #### Ghiandole extraparietali Si sviluppano al di fuori del viscere cavo, pur rimanendovi collegate per mezzo del dotto escretore. - Pancreas - Fegato - Ghiandole salivari maggiori #### Ghiandole esoepiteliali Le ghiandole esoepiteliali si trovano nel tessuto connettivo sotto l'epitelio. Sono sempre pluricellulari, le loro secrezioni si formano nelle porzioni secernenti (porzioni terminali della ghiandola o **adenomeri**) e si riversano sulla superficie epiteliale attraverso un sistema di dotti escretori. Quando nell'adenomero della ghiandola c'è un solo dotto si parla di una **ghiandola semplice**, se vi sono più porzioni terminali riunite in un sistema di dotti escretori, si parla di **ghiandola composta**. - **[ghiandole tubulari semplici]** → le cellule secernenti si dispongono a circoscrivere una struttura tubulare rettilinea nel cui lume riversano il secreto; non esiste una separazione tra parte secernente e parte escretrice - **[ghiandole tubulari ramificate]** → il dotto escretore riceve due o più tubuli ramificati che costituiscono la porzione secernente - **[ghiandole tubulari a gomitolo o glomerulari]** → la parte secernente ha forma di tubulo la cui estremità distale è avvolta a gomitolo e costituisce l'unità secernente; il dotto escretore è rettilineo - **[ghiandole acinose o alveolari ramificate]** → l'adenomero ha la forma di una piccola sfera, anziché di un tubulo. Sono suddivise in più acini che si connettono ad un unico dotto escretore. Immagine che contiene testo, strumento Descrizione generata automaticamente - **[ghiandole tubulari composte]** → gli adenomeri, posti all'estremità delle singole ramificazioni del dotto escretore, hanno forma tubulare - **[ghiandole acinose o alveolari composte]** → presentano adenomeri di forma sferica o sono costituite da tubuli ramificati forniti di numerosi diverticoli a forma di acino - **[ghiandole tubulo-acinose o tubulo-alveolari composte]** → sono costituite sia da unità secernenti tubulari sia da adenomeri di forma alveolare ### DOTTI GHIANDOLARI I dotti ghiandolari presentano generalmente epitelio cubico o cilindrico. Si distinguono: - - Trasporto attivo in modo da modulare la secrezione - Concentrazione e composizione - ### GHIADOLE ENDOCRINE Le cellule ghiandolari endocrine sono in genere circondate da una fitta rete di capillari. Riversano i loro prodotti di secrezione (ormoni) nel tessuto connettivo circostante. Da lì di solito sono assorbiti attraverso la parete di un capillare e raggiungono attraverso il flusso ematico il loro sito di azione cellulare. Morfologicamente il tessuto pu essere di due tipi: - **Cordonale**: cordoni cellulari tra cui scorrono i capillari all'interno di un sottile strato di connettivo reticolare. *(ghiandole surrenali)* - **Follicolare:** strutture sferiche ripiene di liquido in cui si accumula il secreto per essere immesso, in un secondo tempo, nei vasi capillari che le circondano *(tiroide)* ### EPITELIO SENSORIALE L'epitelio sensoriale è costituito da cellule epiteliali specializzate nella recezione di stimoli (fisici o chimici). Si tratta di cellule diverse da quelle nervose in quanto mancano degli assoni; tuttavia sono in contatto fisico diretto con neuroni sensoriali il cui corpo cellulare è posto nei gangli cerebro-spinali. Le cellule olfattive, invece, sono vere e proprie cellule nervose in collegamento diretto col Sistema Nervoso Centrale (Bulbi Olfattivi) Il tessuto muscolare è un tessuto specializzato nella contrazione; la sua principale caratteristica è infatti la capacità di trasformare l'ATP (energia chimica) in energia meccanica e energia termica. Il tessuto muscolare presenta una forma allungata e affusolata in modo tale da rendere efficace la contrazione. A seconda del ruolo fisiologico i tessuti muscolari possono essere suddivisi in: - **striato** o *[scheletrico]* ® forma la maggior parte della massa muscolare corporea; è volontario; o *[cardiaco]* ® forma il cuore ed è involontario - **non striato** o *[liscio]* ® forma i visceri e i vasi sanguigni ed è involontario; o *[cellule contrattili isolate]* ### TESSUTO MUSCOLARE SCHELETRICO Il tessuto muscolare scheletrico costituisce la componente muscolare dell'apparato locomotore dell'organismo. Questo tessuto è composto da fibre muscolari scheletriche orientate parallelamente, molto vascolarizzate e innervate da fibre nervose motorie e sensitive, queste fibre parallele sono separate tra loro da tessuto connettivo lasso e circondate da membrana basale. **Fibra muscolare striata:** la fibra muscolare scheletrica è un **[sincizio]** che deriva dalla fusione di cellule muscolari staminali (mioblasti). Il sincizio è multinucleato, con i nuclei posti in periferia e contiene le miofibrille, ovvero delle striature trasversali perpendicolari all'asse longitudinale. #### Origine embrionale L'apparato locomotore prende origine dai **somiti**, masse rotondeggianti di mesoderma parassiale le cui cellule sono multipotenti. Le cellule appartenenti alla parte dorso-mediale del somite formano il **miotomo**, che separandosi da esso si allungano e si differenziano. Le cellule del miotomo, separandosi dal somite si allungano e si differenziano prima in mioblasti, ed in seguito, per fusione in miotubi, si evolvono in fibre muscolari mature. #### Sviluppo del muscolo scheletrico - Nei **mioblasti** proliferanti le proteine muscolo-specifiche, e i rispettivi - Myo-D e Myf-5 -\> determinazione della linea miogenica - miogenina e MRF4 -\> differenziamento e mantenimento dello stato differenziato - Il **miotubo** va incontro ad un cambiamento radicale del fenotipo, dovuto all'attivazione coordinata dei geni muscolo-specifici che portano alla formazione delle miofibrille. Nel muscolo scheletrico adulto alcuni mioblasti residui persistono sotto forma di cellule staminali quiescenti chiamate **cellule satelliti**.Sono localizzate tra la lamina basale ed il sarcolemma delle miofibre e mediano la crescita muscolare post-natale e la loro popolazione decresce con l'aumentare dell'età #### Tessuto connettivo di rivestimento - Guaina che riveste tutto il muscolo - Connettivo denso irregolare, ricco di collagene - Guaina che riveste i fasci di fibre muscolari, - Connettivo meno denso, deriva dall'epimisio. - Guaina che riveste le singole cellule muscolari, - Fibre reticolari e lamina esterna (lamina basale) #### Organizzazione della fibra muscolare **[Sarcolemma:]** È formato da membrana plasmatica e membrana basale; tra le due sono interposte le cellule muscolari staminali: cellule satelliti. Presenta delle invaginazioni verso l'interno con formazione di tubuli intracellulari: i **tubuli T**. questi si insinuano tra le miofibrille nella linea di confine tra banda A e banda I. Ogni sarcomero presenta due set di tubuli T. **[Sarcoplasma:]** citoplasma delle fibre muscolari. Contiene numerosi apparati di **Golgi**, **mitocondri**, particelle di **glicogeno** e **mioglobina** responsabile del colore rosso dei muscoli e magazzino di ossigeno che viene rilasciato durante il lavoro. Contiene anche **Sarcomeri** e **Reticolo Sarcoplasmatico.** **Reticolo sarcoplasmatico:** Equivale al reticolo endoplasmatico liscio, è posto parallelo alle miofibrille, forma le **Cisterne Terminali** (perpendicolari) + **Tubuli Trasversali** (invaginazioni del Sarcoplasma) ® **Triade**. Contiene il **Calcio** che viene liberato in seguito allo stimolo nervoso. Il Calcio si lega alla **tropomiosina**, ne causa una modificazione sterica che consente il legame tra actina e miosina Citoscheletro ® la miofibrilla: - 1-2 μm di spessore, - Organizzate in lunghi fasci longitudinali. - Si estendono per tutta la lunghezza della fibra. - Allineati in registro, provocano il bandeggiamento delle fibre striate. Per permettere la contrazione sincrona di tutti i sarcomeri di una fibra muscolare, un sistema di estensioni tubulari della Membrana Plasmatica (**sarcolemma**) si estende trasversalmente nella cellula muscolare per circondare ogni miofibrilla, a livello della regione di giunzione tra le Bande A e I. All'interno della fibra è pertanto presente un sistema tubulare, il **Sistema T** il cui lume è continuo con lo spazio extracellulare. Strettamente associato, ma non connesso ai Tubuli T, vi è un secondo sistema di membrane, derivate dal SER, chiamato **Reticolo Sarcoplasmatico.** Esso si ramifica per formare una rete di membrane che avvolge ogni miofibrilla. Ogni tubulo T, con i suoi due elementi associati di reticolo sarcoplasmatico, chiamati **Cisterne terminali** (si trovano in corrispondenza del confine tra Bande A e I e sono una dilatazione trasversale, terminale del reticolo sarcoplasmatico),forma una **Triade** a livello della giunzione delle bande I ed A in ogni sarcomero. #### Visualizzazione al microscopio Le strutture visibili al limite di risoluzione del microscopio ottico, di una febbre muscolare scheletrica sono formate da **Bande I** (isotrope in luce polarizzata), chiare e larghe, alternate a **Bande A** scure (anisotrope in luce polarizzata) la cui superficie è attraversata nel mezzo dalla **Banda H** a sua volta attraversata dalla cosiddetta **Linea M**. Fini linee scure chiamate **Bande Z** dividono le bande I. Il nucleo di trova all'estrema periferia della cellula. Le miofibrille sono orientate parallelamente rispetto all'asse della cellula e sono separate da una piccola quantità di sarcoplasma con mitocondri orientati parallelamente alle miofibrille. Le Bande Z sono le più elettrondense e dividono ogni miofibrilla in numerose unità contrattili, chiamate **Sarcomeri**, disposti terminoterminalmente e formati da due tipi di **miofilamenti**: Spessi (Miosina) e Sottili (Actina). **Sarcomero** = unità di contrazione che comprende i filamenti contenuti tra due linee Z **banda I** = filamenti di ACTINA sottili **banda A** = f. ACTINA + f. MIOSINA spessi **linea Z** = punti di attacco dei f. ACTINA **banda H** = intervallo tra estremità filamenti di Actina #### Organizzazione molecolare del sarcomero **Filamenti spessi** = esameri composti da 4 molecole di meromiosina leggera (4) e 2 di meromiosina pesante (3) **Filamenti sottili** = 2 filamenti di actina-F (fibrosa) avvolti ad a- elica, composti da molecole di actina G (globulare) + 2 filamenti di **tropomiosina**, posta tra i 2 filamenti + molecole di **troponina**, (formata da 3 subunità) poste ad ogni mezzo giro di elica #### Meccanismo di contrazione La contrazione è indotta da un aumento di permeabilità al Ca^2+^ delle membrane. Le proteine tropomiosina e troponina regolano l'interazione fra actina e miosina. In assenza di ioni Ca^2+^ liberi il sistema troponina-tropomiosina inibisce l'interazione fra actina e miosina. La presenza di ioni Ca^2+^ sblocca l'inibizione consentendo la contrazione muscolare. #### Innervazione del muscolo Ogni muscolo scheletrico e raggiunto da due tipi di fibre nervose: - **Motrici:** Contrazione. - **Sensitive**: Collegate con tessuto connettivo di muscoli e tendini e coi fusi neuromuscolari. Movimenti precisi (occhi) ® singola fibra innerva 5-10 fibre muscolari, Movimenti grossolani ® anche fino a 1000 fibre (parete addominale). Assoni mielinizzati di motoneuroni a entrano nel muscolo attraverso setti connettivali, l'assone si sfiocca e perde la guaina mielinica. Rami terminali hanno forma globosa e poggiano sulla Placca Terminale Motoria. Formano la ***Giunzione Neuromuscolare o Placca Motrice**:* terminale assonico ricoperto da guaina mielinica. Contiene 300.000 vescicole sinaptiche ripiene di Acetilcolina. #### Conduzione dello stimolo contrattile Gli Ioni Calcio sono concentrati nel lume del reticolo sarcoplasmatico. La Depolarizzazione del sarcolemma, a seguito dell'impulso nervoso, viene rapidamente condotta attraverso il sarcoplasma dal Sistema T. Questo determina il rilascio di ioni Calcio dal reticolo sarcoplasmatico nel sarcoplasma che circonda i miofilamenti. Gli Ioni Ca^2+^ attivano il Meccanismo di Scorrimento dei filamenti, responsabile della contrazione muscolare. Regolazione della contrazione tramite sequestro (rilassamento) e rilascio (contrazione) degli ioni Ca^2+^ in risposta all'onda di depolarizzazione. #### Placca motrice, sinapsi neuro-muscolare La placca motrice si occupa della liberazione di acetilcolina e delle generazione di un potenziale elettrico. Il potenziale viene poi trasmesso lungo la membrana e diffuso in profondità attraverso i contatti tra i tubuli trasversi e le cisterne terminali. A questo punto il calcio viene rilasciato e avvengono delle modificazioni steriche della troponina che interagisce con la tropomiosina, tra queste modificazioni vi è la rimozione dell'inibizione sterica che impediva il legame tra actina G e tropomiosina pesante, vi è quindi la trasformazione di ATP in ADP con liberazione di energia e una serie di connessioni e disgiunzioni che accorciano il sarcomero. I **fusi neuro-muscolari**: regolazione riflessa del tono muscolare - controllano i cambiamenti di lunghezza e la loro velocità - Sono localizzati tra le fibre muscolari - 3-20 Fibre muscolari intrafusali piccole di forma allungata - circondati da una capsula connettivale che si continua col perimisio e delimita lo spazio periassiale - Fibre nervose sensitive terminano nella pozione centrale con avvolgimenti a spirale e con terminazioni a fiorami alle due estremità - Fibre nervose motrici formano delle piccole placche motrici modificate all'estremità delle fibre intrafusali - Localizzati tra fibre muscolari striate e fibre tendinee. - Strutture fusate, lunghe qualche millimetro, formate da stringhe fibrose, che si inseriscono con un capo nel tendine e con l'altro nella regione muscolare - Avvolti da una capsula di tessuto connettivo rigido. - Innervazione sensoriale costituita da un fascetto di fibre nervose che si distribuiscono attorno alle stringhe fibrose. Queste terminazioni sono mielinizzate, di grande diametro, appartengono alla classe delle fibre nervose Ib (altissima velocità di conduzione). - A differenza dei fusi neuromuscolari, gli organi del Golgi sono privi di innervazione motoria. #### Giunzioni muscolo -- tendine Dal Muscolo al Tendine: Transizione sia improvvisa sia graduale. Tendine formato da connettivo denso regolare: I nuclei dei fibroblasti sono più sottili e più allungati. #### Tipi di fibre muscolari - Muscoli **ROSSI** con fibre di **tipo I** (contrazione lenta e metabolismo ossidativo aerobico). Più ricchi di capillari e mioglobina - Muscoli **BIANCHI** con fibre di o **tipo IIa** (contrazione rapida, metabolismo ossidativo- glicolitico), o **tipo IIb** (contrazione molto rapida, metabolismo glicolitico) In base alla velocità con cui la testa della miosina idrolizza l'ATP abbiamo fibre RAPIDE o fibre LENTE. Le **fibre OSSIDATIVE** producono ATP mediante fosforilazione ossidativa (**ciclo di Krebs**) Le **fibre GLICOLITICHE** producono ATP mediante glicolisi (**senza ossigeno**) ### TESSUTO MUSCOLARE CARDIACO Il tessuto muscolare cardiaco o miocardio, è un muscolo striato ma volontario. I cardiomiociti non formano un sincizio e sono disposti in modo ramificato tra loro. I nuclei sono in posizione centrale. La contrazione del miocardio è tridimensionale invece che bidimensionale come nel muscolo scheletrico. Le fibre del muscolo cardiaco sono costituite da cellule lunghe, cilindriche, con **uno o al massimo due nuclei in posizione centrale**. Tra le fibre muscolari un fine tessuto connettivo analogo all' endomisio dello scheletrico che fornisce il supporto per la ricca rete di capillari necessaria per soddisfare le alte richieste metaboliche dovute alla continua e intensa attività. Tra le zone terminali di cellule muscolari cardiache adiacenti vi sono delle giunzioni intercellulari specializzate, i **dischi Intercalari**, che oltre a fornire punti di ancoraggio per le miofibrille, permettono una diffusione estremamente rapida dello stimolo contrattile da una cellula all'altra. Ha disposizione delle miofibrille simile al tessuto muscolare scheletrico che lo rendono striato, sarcomeri e meccanismi di contrazione sono identici al tessuto muscolare scheletrico. Il reticolo sarcoplasmatico non forma cisterne terminali, ma piccole terminazioni in prossimità del tubulo T, che formano la Diade, localizzata in corrispondenza della linea Z. Possiede attività endocrina in quanto alcuni cardiomiociti dell'atrio secernono ANF (Fattore natriuretico atriale) che collabora al mantenimento dell'equilibrio idrico-salino #### Dischi intercalari Sono punti di contatto tra le fibre che al microscopio elettronico comprendono: - **desmosomi** (adesione tra cellule) - **gap junctions** (associazione elettrica -\> **sincizio funzionale**) - **giunzioni aderenti** (unione meccanica) #### Contrazione cardiaca Sono cellule muscolari cardiache specializzate nella conduzione dell\'impulso, sono più larghe e hanno un sarcoplasma più chiaro perché ricco di glicogeno (NON sono cellule NERVOSE). [Sistema di generazione:] Nodo senoatriale e atrioventricolare [Sistema di conduzione:] Fascio di His e Cellule del Purkinje Il sistema nervoso autonomo regola il ritmo del battito: nervo vago rallenta (parasimpatico); l'adrenalina accelera (terminazione simpatiche). ### TESSUTO MUSCOLARE LISCIO Fibrocellule muscolari liscie = lunghe e fusiformi, (20- 200 μm - Ø 1-5 µm), un solo nucleo centrale, sarcoplasma ripieno di fibrille e mitocondri. Organelli posizionati ai poli del nucleo. Connessione mediante gap junctions. Possono produrre elastina nelle pareti delle arterie. Il tessuto muscolare liscio forma la parete: dei visceri intestinali, dei vasi, dei grossi dotti ghiandolari, nell'apparato respiratorio e nel derma. La contrattilità è intrinseca, ma sotto il controllo di innervazione autonoma, ormoni e fattori locali. La lamina basale separa il sarcolemma di cellule adiacenti e contiene fibre connettivali reticolari che rivestono ogni singola cellula. #### Strutture caratteristiche del tessuto muscolare liscio - Vescicole del sarcolemma, possono essere associate al reticolo sarcoplasmatico. - Analoghe ai Tubuli T. - Nel citoplasma e sulla faccia citoplasmatica della membrana, equivalenti della linea Z. - Forza di contrazione affidata, tramite l'associazione dei miofilamenti con i corpi densi, ai filamenti intermedi (desmina). - Contengono a-actina ed altre proteine associate alla linea Z, su cui si inseriscono i filamenti intermedi e i filamenti sottili di actina Privo di striature poiché le proteine contrattili non sono disposte in miofibrille in regolare registro come nel muscolo scheletrico e cardiaco. - Filamenti sottili: actina associata con Tropomiosina e Troponina Filamenti spessi: - Miosina - Meromiosina pesante, le teste sporgono lungo tutto il decorso del filamento. Anche la parte centrale è costituita da meromiosina pesante. Questo permette interazioni con l'actina più estese e contrazioni più durature. - Filamenti intermedi citoplasmatici o Vimentina e Desmina ® muscolo lisico viscerale o Desmina ® muscolo liscio multiunitario #### Contrazione Le proteine contrattili del Muscolo Liscio si ancorano ad addensamenti all'interno del citoplasma (**Corpi densi**) e alla membrana plasmatica. La forza generata dalla contrazione viene trasmessa dagli addensamenti alla membrana plasmatica e da qui alla lamina esterna, facendo così lavorare una massa di cellule muscolari lisce come una singola unità funzionale. Le proteine contrattili sono disposti in una lattice di fibre incrociate inserite sulla membrana plasmatica quindi la contrazione della cellula si esercita in tutte le direzioni; la cellula assume una forma globulare, in contrasto con la forma allungata che ha in condizioni di rilassamento. Le cellule muscolari vascolari hanno una soglia minimima di contrattilità - tono muscolare -- che è influenzato dagli ormoni dando vasocostrizione e vasodilatazione #### Innervazione Cellule innervate singolarmente che si contraggono contemporaneamente, ma indipendentemente le une dalle altre. Lo stimolo si origina indipendentemente dall'innervazione, si diffonde attraverso gap-junctions e solo poche fibre sono innervate per modulare lo stimolo: contrazione peristaltica. Il tessuto nervoso è composto da due elementi strutturali: - Cellule nervose (neuroni) - Cellule gliali (neuroglia) -- -- -- -- ### NEURONI I neuroni sono responsabili della ricezione e trasmissione degli impulsi nervosi da e verso il sistema nervoso centrale. Sono contemporaneamente le più piccole e le più grandi cellule dell'organismo, con un diametro compreso tra i 5 e i 150 μm. Le cellule nervose, nonostante abbiano dimensioni e forme molto diverse, sono tutte contraddistinte dalla stessa struttura di base: una cellula nervosa è composta da un **Pirenoforo o Soma** (nucleo e Pericario), numerosi **dendriti** e un **assone o neurite**. Il neurone è diviso in tre zone: - **Zona dendritica**: riceve la stimolazione - **Zona assonica**: deputata alla conduzione - **Zona telodendritica**: deputata alla trasmissione #### Citoplasma - **Nucleo** o Centrale e voluminoso o Scarsamente colorabile o Forma sferica o ovoidale - Cromatina finemente dispersa (sintesi) - Nucleolo evidente - **Ricco di Reticolo endoplasmatico rugoso** o cisterne a decorso parallelo nei grossi motoneuroni - **Poliribosomi** - **Corpi di Nissl** o RER + poliribosomi, coloranti basici e ammassi granulari o Dimensioni, numero e forma variabili con possibili cambiamenti fisiologici o patologici. - **Abbondante REL** o esteso anche a dendriti ed assone - **Complesso di Golgi molto sviluppato** o indice di sintesi e del rilascio di neurotrasmettitori o enzimi per la loro produzione - **Mitocondri** o nel soma, nell'assone e nei dendriti o sono sottili e con creste longitudinali o si muovono lungo il sistema di microtubuli. - **Centriolo** o Funge da MTOC (centro organizzatore dei microtubuli) - **Granuli di melanina** o Alcune regioni del SNC e nei gangli simpatici del SNP o Funzione non chiara, forse prodotto intermedio di sintesi neurotrasmettitori - **Granuli di Lipofuscina** o Neuroni nei soggetti anziani, forma irregolare e residui lisosomiali - Aumentano con l'età, compromettono le funzionalità del neurone - **Gocce Lipidiche** o Difetto metabolico o riserva energetica - **Granuli secretori** #### Citoscheletro del neurone **Neurotubuli**: Ø di 25 nm identici sia a livello molecolare che di struttura a microtubuli. **Neurofilamenti**: Ø di 10 nm che sono formati da subunità globulari di 3 nm e si organizzano in fasci a formare delle neuro fibrille. Garantiscono l'impalcatura interna di sostegno del neurone. I neurofilamenti hanno piccole sporgenze laterali che li connettono ai neurotubuli. **Microfilamenti actino-simili:** Ø di 6 nm che sono localizzati nella superficie interna della membrana. La funzione più importante di questi costituenti del citoscheletro è quella di presiedere al movimento di costituenti citoplasmatici #### Dendriti I dendriti sono prolungamenti con arborizzazioni molto ramificate che si diramano dal pericario della maggior parte delle cellule nervose. I loro tronchi principali sono caratterizzati dalla presenza di organuli (tranne il Golgi) mentre i rami laterali presentano organuli radi o assenti in entrambe le porzioni, i mitocondri sono numerosi. La superficie dei dendriti presenta spine con assone di actina che sono responsabili della plasticità neuronale. Queste permettono la formazione di sinapsi con altri neuroni. Le spine dendritiche diminuiscono con l'età e con la scarsa nutrizione. I dendriti permettono anche di ricevere gli impulsi nervosi direttamente come recettori sensoriali. I dendriti trasmettono gli impulsi nervosi al pericario (**conduzione centripeta**). #### Assone Mentre il numero di dendriti è variabile, tutti i neuroni possiedono un singolo assone. L'assone è un prolungamento nervoso che origina da una protrusione cronica del pericario (cono di emergenza) e trasmette gli impulsi nervosi in periferia (**conduzione centrifuga**). L'assone è un prolungamento liscio, di lunghezza variabile ma con diametro uniforme. - Neurofilamenti (Light, Medium e Heavy) - Microfilamenti (actina) **Flusso assoplasmatico:** unidirezionale anterogrado - Tipo a, lentissimo (0.3-3 mm/dì): proteine dei neurofilamenti e microtubuli - Tipo b, lento (2-8 mm/dì): proteine di microfilamenti e componenti vescicole citoplasmatiche ed enzimi mitocondriali necessari per garantire il metabolismo energetico. \- **Trasporto assonico:** veloce multidirezionale - Anterogrado (200-400 mm/dì): vescicole di Golgi e del reticolo endoplasmatico è quindi importante per il trasporto delle vescicole di neurotrasmettitore alla sinapsi nonché̀ il ricambio dei costituenti della membrana come fosfolipidi e glicoproteine. - Retrogrado (200-300mm/dì): sostanze che possono essere riutilizzate, x es. recettori di membrana - Bidirezionale( 50-100mm/dì): mitocondri All'estremità dell'assone si trova il telodendro o arborizzazione terminale con bulbi o piedi o bottoni terminali. Le cellule nervose presentano numerosissime giunzioni dette SINAPSI. ### FIBRA NERVOSA Una fibra nervosa è composta da un assone centrale e dai sui involucri, che possono essere di due tipi: mielinici e amielinici. #### Fibre nervose mieliniche Le fibre nervose mieliniche presentano un assone ricoperto dalla guaina mielinica. Nel sistema nervoso centrale le guaine mieliniche sono formate da oligodendrociti mentre nel sistema nervoso periferico sono formate da cellule di Schwann. La guaina mielinica inizia subito dopo il cono di emergenza ed è interrotta dai **nodi di Ranvier** che consentono la conduzione saltatoria. a. Nel SNP, la formazione della guaina mielinica inizia con più cellule gliali di Schwann che avvolgono un assone col loro citoplasma b. Multipli avvolgimenti concentrici di plasmalemma intorno all'assone c. Espulsione progressiva di citoplasma; lo stretto accollamento di membrane spiega la rifrangenza "bianca" della mielina  Ogni cellula di Schwann, o ogni oligodendrocito, riveste l'assone per un tratto di circa 1mm. Alle estremità di ogni cellula gliale l'assonema resta scoperto, tra le cellule gliali contigue si forma un interstizio di 0,5µm, il **nodo di Ranvier**. L'intervallo tra due nodi di Ranvier è denominato **segmento internodale** (o internodo) e corrisponde alle dimensioni di una cellula gliale. Il tutto circondato da membrana basale: - Lamina basale glicoproteica (interna) - Lamina reticolare di Key e Retzius (esterna) Nel sistema nervoso centrale un oligodendrocito circonda contemporaneamente più assoni, ma anche in questo caso ci sono i noduli di Ranvier. #### Fibre nervose amieliniche In questo caso gli assoni di più neuroni occupano recessi scavati alla superficie di un'unica cellula di Schwann. #### Significato funzionale della mielina - Isolamento elettrico - Aumento della velocità di conduzione dell'impulso (teoria della conduzione saltatoria) - Regolazione degli scambi metabolici - Ruolo della cellula di Schwann nella rigenerazione delle fibre ### IMPULSO NERVOSO Nel neurone a riposo esiste una differenza di potenziale tra la superficie interna ed esterna della membrana pari a In seguito a stimolazione parte un'onda di depolarizzazione che attiva i canali del Na^+^ ed inverte la polarità di membrana **(potenziale d'azione)**. La velocità della conduzione del potenziale è proporzionale al diametro della fibra. Nelle fibre mieliniche la velocità è comunque molto maggiore perché i canali voltaggio-dipendenti del Na+ sono concentrati ai Nodi di Ranvier, mentre il resto della membrana è elettricamente isolato dalla guaina mielinica: **conduzione saltatoria**. - **degenerazione retrograda:** anche la porzione prossimale del neurone danneggiato rivela segni di lesione) - **Cromatolisi**: dissoluzione della sostanza di Nissl - **Frammentazione del Golgi** 1. Le cellule di Schwann iniziano a formare un "tubo" cellulare per dirigere la rigenerazione mentre i macrofagi fagocitano i dendriti. 2. L'assone emette "gemme" che si allungano distalmente. L'accrescimento dei prolungamenti è guidato dal "tubo" o "cordone" formato dalla rete di cellule di Schwann. 3. I prolungamenti si allungano verso il bersaglio periferico crescendo di circa 34mm al giorno. Il ristabilimento della funzione pu avvenire anche dopo mesi e si possono verificare errori nelle riconnessioni. ### MIELINA NEL SNC Sostanza grigia (scarsamente mielinizzata) formata da tutte le componenti dei neuroni. Sostanza bianca (mielinizzata) formata solo da assoni mielinizzati ### CLASSIFICAZIONE DEI NEURONI I neuroni si classificano in base a: - Forma - Comportamento dell'assone - Situazione topografica - Funzione - Tipo di secreto **NEURONI BIPOLARI:** Un singolo assone, un singolo dendrite Un solo prolungamento diparte dal soma e si biforca in: ***[Ramo Periferico:]*** Porzione terminale ramificata tipo dendrite, recettoriale ***[Ramo Centripeto]**:* Entra nel SNC, riceve stimolo da periferico - tipo più comune - numerosi dendriti ramificati ed un singolo assone - diffusi in tutto il sistema nervoso - principalmente sono motoneuroni - prendono nomi dovuti alla forma (*es. cellule piramidali*) o dall'autore che li ha descritti (*es. Cellule di Purkinje*) A. N. del nucleo olivare B. N. dei granuli della corteccia cerebellare C. N. della formazione reticolare D. N. del nucleo spinale del trigemino E. N. del nucleo della base F. N. del nucleo talamico G. Cellula del Purkinje della corteccia cerebellare H. Cellula piramidale della corteccia cerebrale I. Cellula del Purkinje con telodendro J. Cellula piramidale A. Neurone del ganglio spinale B. Motoneurone C. Neurone olfattorio D. Cellula di ganglio simpatico Recettore epiteliale e neurone bipolare #### Comportamento degli assoni - Origina nella sostanza grigia e termina nella sostanza bianca o in un nervo - Assone più breve, non entra nella s. bianca o in un nervo - Si ramifica ripetutamente nell'ambito della sostanza grigia #### Posizione - Intranevrassiale - Extranevrassiale #### Funzione - Afferenti o sensitivi - Efferenti o motori: o Muscoli o Ghiandole o visceri o vasi - Intercalari o internuciali o di associazione  ### SINAPSI Le sinapsi sono dei punti di interazione intracellulare, nei quali gli impulsi elettrochimici o chimici sono trasmessi da un neurone ad un altro o da un neurone ad un organo bersaglio.  #### Bottone terminale 1. Il neurorecettore viene importato nelle vescicole sinaptiche 2. Le vescicole si spostano verso la membrana pre-sinaptica 3. Si agganciano a proteine specifiche 4. L'aumento del Ca^+^ determina la fusione della vescicola e la liberazione del neuromediatore 5. La membrana della vescicola viene rivestita di clatrina e recuperata all'interno del neurone 6. La vescicola pu essere utilizzata nuovamente o 7. Riportata verso il corpo cellulare ### INNERVAZIONE Assoni mielinizzati di motoneuroni a entrano nel muscolo attraverso setti connettivali. L'assone si sfiocca e perde la guaina mielinica. I rami terminali hanno forma globosa e poggiano sulla Placca terminale motoria, formano la giunzione neuromuscolare o placca motrice. #### Giunzione neuro-muscolare TERMINALE ASSONICO: - Ricoperto da guaina mielinica - Membrana presinaptica - Contiene 300.000 vescicole sinaptiche ripiene di Acetilcolina DOCCIA O FESSURA SINAPTICA: - spazio intersinaptico MEMBRANA DELLA CELLULA MUSCOLARE: - membrana postsinaptica - doccia sinaptica primaria ® invaginazione della membrana dove si posiziona il terminale assonico. - Fessure sinaptiche secondarie ® ulteriori modificazioni della membrana - Sarcoplasma ricco di glicogeno, ribosomi e mitocondri. #### Fusi neuro-muscolari Controllano i cambiamenti di lunghezza e la loro velocità. Sono localizzati tra le fibre muscolari e sono costituiti da: - 3-20 fibre muscolari intrafusali piccole di forma allungata - Circondati da una capsula connettivale che si continua col perimisio e delimita lo spazio parassiale - Fibre nervose sensitive terminano nella porzione centrale con avvolgimenti a spirale e con terminazioni a fiorami alle due estremità. - Fibre nervose motrici formano delle piccole placche motrici modificate all'estremità delle fibre intrafusali Partecipano alla regolazione riflessa del tono muscolare. #### Fusi moscolo-tendinei di Golgi Localizzati tra fibre muscolari striati e fibre tendinee. Sono strutture fusate, lunghe qualche millimetro, formate da stringhe fibrose, che si inseriscono con un capo nel tendine e con l'altro nella regione muscolare. Sono avvolti da una capsula di tessuto connettivo rigido. L'innervazione sensoriale è costituita da un fascetto di fibre nervose che si distribuiscono attorno alle stringhe fibrose. Queste terminazioni sono mielinizzate, di grande diametro, appartengono alla classe delle fibre nervose Ib (altissima velocità di conduzione). A differenza dei fusi neuromuscolari, gli organi del Golgi sono privi di innervazione motoria. Controllano l'intensità di contrazione. ### CELLULE GLIALI Costituiscono una trama di sostegno ed il mezzo interno per gli scambi nutritivi e gassosi tra gli elementi nervosi ed il sangue. Intervengono nei processi di riparazione ed hanno funzione protettiva. ### NERVI (SNP) Nervo: insieme di assoni tenuti insieme da tessuto connettivo in un fascio distinto anatomicamente. I nervi possono essere motori o sensitivi, mielinici o amielinici Istologicamente è costituito da assoni, cellule di Schwann, fibroblasti nei rivestimenti e vasi sanguigni Il nervo presenta tessuto connettivo di sostegno che costituisce: - l'endonevrio che circonda i singoli assoni - il perinevrio che circonda gruppi di assoni formando piccoli fasci - l'epinevrio che corrisponde alla guaina esterna Nervi Bianchi o Grigi in relazione alla quantità di fibre mieliniche. ### GANGLI I gangli sono raggruppamenti di pirenofori fuori dal SNC. Se dentro il SNC si chiamano nuclei. ### TERMINAZIONI SENSITIVE Le terminazioni sensitive possono essere libere o capsulate Sono poste nell'epidermide e nel derma. Sono abbondanti anche nelle strutture connettivali dei visceri.