Riassunti istologia

                              Riassunti Citologia e istologia ing. bio.

Citologia

La membrana plasmatica

Struttura trilaminare: 2 esterni opachi + 1 interno chiaro. Al M.E. (microscopio elettronico) appare come una struttura bilaminare (ma unitaria): 2 linee elettrondense + 1 spazio elettrontrasparente. Non si vede al M.O. (microscopio ottico) se non è ricoperta dal glicocalice. Essa è costituita da lipidi, proteine e carboidrati.

Organizzazione strutturale: i lipidi

- I lipidi più abbondanti sono i fosfolipidi, essi sono composti da due lunghe catene aciliche legate a due dei gruppi idrossilici del glicerolo legato ad un fosfato. La testa (che ha il glicerolo) è polare quindi idrofila, mentre la coda (che ha le due lunghe catene aciliche) è apolare ed idrofoba. Il fosfolipide, che si dice anfipatico, costituisce il bilayer lipidico (doppio strato della membrana). Date le caratteristiche fisico-chimiche del fosfolipide, le catene aciliche di ambedue gli strati della membrana, escluse da ogni interazione con l’acqua, interagiranno fra loro con interazioni idrofobiche e di van der Waals; mentre le teste idrofile saranno esposte verso la soluzione acquosa interna ed esterna della cellula.

- La seconda importante classe di lipidi di membrana è rappresentata dagli sfingolipidi. Questi derivano dalla sfingosina, un amminoalcol con una lunga catena acilica, al cui gruppo amminico è legata un’altra catena idrocarburica.

- La terza classe di lipidi è costituita dal colesterolo ed i suoi derivati. La struttura del colesterolo è costituita da 4 anelli idrocarburici (aromatici) ed una coda apolare, l’unica parte polare è la testa, che è costituita da un ione idrossido.

Organizzazione strutturale: le proteine

Le proteine sono differentemente localizzate rispetto alla struttura portante lipidica. Alcune si immergono nello strato idrofobico del film lipidico, altre poggiano solamente sulle teste polari dei fosfolipidi (sia internamente sia esternamente). Questa differente localizzazione fa definire come integrali le prime e come periferiche le seconde. Esiste una terza categoria di proteine di membrana, le proteine ancorate alla membrana mediante lipidi. Queste, che hanno una o due catene aciliche legate covalentemente allo scheletro peptidico, non attraversano la struttura lipidica, ma interagiscono con questa mediante la loro componente lipidica.

Organizzazione strutturale: i carboidrati

Essi si trovano solo sulla superficie esterna della membrana plasmatica, sotto forma di una speciale glicoproteina, il glicocalice. Le sue funzioni sono di: riconoscimento cellula-cellula; protezione cellulare (da proteine indesiderate o aggressivi chimici e fisici); biosegnalazione.

Caratteristiche della membrana

La membrana è:

- fluida = poiché si comporta come un fluido, dato che i lipidi possono per movimento termico spostarsi all’interno del proprio strato. Ciò è influenzato dalle concentrazioni di colesterolo, il quale andandosi a inserire tra le code dei fosfolipidi, rende la membrana più o meno fluida. Quando esso è molto concentrato la membrana è più fluida, mentre quando è poco concentrata la membrana è meno fluida. La fluidità permette il rapido passaggio laterale di lipidi e proteine;

- asimmetrica = poiché la distribuzione dei vari componenti non è la medesima, infatti i glucidi si trovano esclusivamente sulla parte esterna della membrana;

- discontinua = perché le proteine integrali interrompono la struttura lipidica.

Zattere lipidiche = regioni della membrana in cui si concentrano lipidi e proteine atti a funzioni specifiche.

Movimenti flip-flop = sono i movimenti che vanno da uno strato all’altro della membrana, sono limitati e catalizzati da particolari enzimi, gli enzimi flippasi

Cortex cellulare = è una trama di proteine fibrose attaccate al di sotto della membrana, essa determina la forma della cellula e le proprietà meccaniche

Funzioni membrana

- Mantenimento dell’integrità strutturale della cellula;

- Regolazione rapporti cellula-cellula;

- Controllo flusso di sostanze che entrano ed escono (permeabilità selettiva);

- Riconoscimento cellule estranee o alterate;

- Base per un sistema di trasporto di determinate molecole;

- Elaborazione di segnali extracellulari ed eventi intracellulari;

- Controllo attività metabolica;

- E’ una struttura dinamica: vescicolazioni dirette verso l’esterno (esocitosi) o verso l’interno (endocitosi) ne modificano frequentemente la costituzione.

Tipologie di trasporto

- Diffusione semplice = permette il passaggio di ioni o gas non carichi secondo il gradiente di concentrazione senza consumo di ATP.

- Diffusione facilitata = permette il passaggio di piccole molecole, secondo gradiente, con l’aiuto di proteine canale, senza consumo di ATP.

- Trasporto attivo = permette il passaggio di ioni o molecole contro gradiente di concentrazione, perciò necessita di ATP. Di questa caratteristica fanno parte l’endocitosi e l’esocitosi. Esso può essere di due tipi:

1) trasporto attivo primario = trae l’energia necessaria per trasportare le molecole dalla scissione dell’ATP in ADP; pertanto, la proteina trasportatrice è al tempo stesso anche ATPasi, ossia è anche enzima che catalizza l’idrolisi di ATP. In tali proteine trasportatrici l’idrolisi di ATP è accoppiata a cambiamenti conformazionali della molecola tali da consentire il trasporto contro gradiente del substrato.

2) Trasporto attivo secondario = consiste in un trasporto in cui le molecole vengono trasportate sia contro gradiente che secondo gradiente. Le molecole cotrasportarte possono andare nello stesso verso (simporto) o in versi opposti (uniporto).

- Osmosi = è il processo di diffusione dell’acqua attraverso una membrana, l’acqua tende a diffondersi da una soluzione ipotonica (con minor concentrazione di soluto) ad una ipertonica (a maggior concentrazione di soluto).

- Proteina carrier = essa è capace di legare una particolare molecola e dopo una transizione conformazionale, di portarla all’interno del citoplasma.

Compartimentazione cellulare

La compartimentazione cellulare è una delle caratteristiche della cellula eucariote che la distingue da quella procariote (le altre sono: nucleo non separato dal citoplasma e il DNA, che non è a doppia elica ma circolare e non è associato a proteine). La compartimentazione cellulare è dovuta a:

- Reticolo endoplasmatico liscio (REL) = è formato da tubuli e non è ricoperto dai ribosomi. Le sue funzioni sono: sintesi e rimaneggiamento di lipidi e ormoni steroidei; detossificazione sostanze tossiche; metabolismo dei carboidrati; immagazzinamento del calcio

- Reticolo endoplasmatico ruvido (RER) = è formato da cisterne appiattite che però sono ricoperte dai ribosomi. Esso è in continuità con la membrana nucleare esterna.

Ribosomi = sono quegli organuli cellulari adibiti alla sintesi proteica, essi sono costituiti da proteine ed rRNA e sono formati da due subunità (una maggiore e una minore). Inizialmente tutti i ribosomi esistono come subunità separate e solo quando interagiscono con un mRNA o con un tRNA i ribosomi si presentano nella loro forma completa ed attiva.​ Essi si associano quasi sempre in gruppi, denominati poliribosomi, legati ad un filamento di mRNA. Ci sono due tipi di ribosomi:

1) liberi = sintetizzano le proteine che rimarranno nella cellula

2) associati al RER = sintetizzano proteine che devono essere inserite nella membrana.

- Chaperones = sono molecole che facilitano il corretto ripiegamento delle proteine, dopo che sono state sintetizzate.

- Apparato di Golgi = è costituito da una serie di cisterne appiattite infilate le une sopra le altre, che possono dividersi in: cis (se sono più vicine al reticolo endoplasmatico) e trans (se sono più vicine alla membrana plasmatica). Le sue funzioni sono molteplici: modifica di amminoacidi, glicoproteine e glicolipidi che vengono racchiusi in vescicole e possono essere destinate a diverse funzioni. Le vescicole non si spostano da sole, ma vanno da e verso il Golgi mediante specifiche proteine (Cop I, Cop II, Clatrine e le SNARE).

Traffico vescicolare

Esso ha inizio nel RE, sito di produzione di nuova membrana, si basa sulle vescicole e si divide in tre tipologie:

- endocitosi = internalizzazione di sostanze extracellulari e in vescicole circondate da membrana. Essa si divide in 4 categorie: fagocitosi, pinocitosi, endocitosi mediata da recettori ed autofagia. Nella fagocitosi vi è l’ingestione di elementi solidi, a scopo di alimentazione o di difesa. Nella pinocitosi vi è l’ingestione di gocce di liquido. Nell'endocitosi mediata da recettori, invece, si formano delle invaginazioni della membrana plasmatica che inglobano determinate molecole, grazie al legame di queste con specifici recettori di membrana. Nell’autofagia (o apoptosi) si avviano alla digestione lisosomiale parti della cellula danneggiate, obsolete o non più utili.

- Esocitosi = esternalizzazione del contenuto di una vescicola proveniente dall’interno della cellula. Può essere di due tipi:

1) secrezione costitutiva = è tipica delle cellule che sintetizzano una molecola e la estrudono, continuamente, nel tempo.

2) secrezione regolata = invece, avviene quando la cellula sintetizza un prodotto e lo accumula in apposite vescicole che vengono esocitate soltanto dopo l'insorgere di un segnale. Il calcio è uno ione che, in molte tipologie di cellule, è un segnale di attivazione dell'esocitosi.

- Gemmazione = produzione di una vescicola per distacco di membrana.

Citoscheletro e motilità cellulare

Il citoscheletro è una rete tridimensionale di filamenti che si estende nel citosol, dal nucleo alla faccia interna della membrana citoplasmatica. Esso è implicato in varie funzioni: sostegno dell’architettura cellulare ma anche motilità cellulare. Esso è costituito da:

- Microfilamenti (o filamenti di actina) = hanno un diametro tra i 5-7 nm e sono costituiti da F-actina, la forma polimerica della G-actina. La G-actina è una proteina globulare che, con l’aumentare della concentrazione di ioni metallici (magnesio o potassio), tende a polimerizzare in lunghi filamenti di F-actina. Questi filamenti sono composti da due file di composti tubulari avvolti a doppia elica. Dopo la polimerizzazione i filamenti possiedono una marcata polarità, perché le sue due estremità sono una positiva (+) a crescita veloce ed una negativa (-) a crescita lenta. L’actina, per poter funzionare, deve essere stabilizzata da proteine, dette proteine ancillari dell’actina. I microfilamenti aderiscono con la membrana cellulare tramite i contatti focali. Permettono la contrazione interagendo con la miosina.

- Microtubuli = sono gli elementi citoscheletrici di maggior dimensione, con un diametro di 25 nm. Determinano le posizioni degli organelli. Essi sono costituiti da tubulina, una proteina tubulare che è presente in tre famiglie molecolari: l’-tubulina, la -tubulina e la -tubulina. Solo le prime due tubuline, e , vanno a formare le pareti del microtubulo. La -tubulina, invece, è impiegata nella formazione dei microtubuli a livello del MTOC (centro organizzazione dei microtubuli, detto anche centrosoma). Le prime due tubuline tendono a polimerizzare per formare i protofilamenti, che sono la componente vera e propria delle pareti del microtubulo. Dopo la polimerizzazione, anche i microtubuli sono instabili (si allungano e accorciano continuamente = instabilità dinamica), essendo caratterizzati da un’estremità a crescita lenta (la minus end) ed una a crescita veloce (la plus end). La chinesina si muove verso l’estremità positiva, mentre la dineina verso quella negativa. Per poter funzionare hanno bisogno di speciali proteine, le MAP (proteine associate ai microtubuli), esse possono dividersi in: MAP motrici (chinesina e dineina, le quali sono fondamentali nel flusso assonico, rispettivamente anterogrado e retrogrado) e MAP non motrici. Le prime sono responsabili della motilità del microtubulo, mentre le seconde sono responsabili della sua stabilità. I microtubuli sono alla base di: ciglia, flagelli e centrioli. Le ciglia, che sono gli elementi basilari della motilità cellulare, sono composte da: una porzione libera, caratterizzata dalla presenza dell’assonema (una struttura costituita da 9+2 coppie di microtubuli, dove una coppia di microtubuli centrali e circondata da 9 coppie di microtubuli, queste ultime costituite da 1 microtubulo intero + un mezzo microtubulo), l’elemento che è alla base della motilità tramite movimenti “a frusta”; e una porzione infissa, costituita da una struttura di 9 triplette di microtubuli che si dispongono ad anello. I flagelli sono simili alle ciglia, essendo costituiti entrambi da un assonema, ma: non ha una porzione infissa ed è capace di movimenti ondulatori ed oscillatori. Poi ci sono i centrioli, che fanno parte dell’apparato della sfera, i quali attivano la formazione dei microtubuli ma non prendono parte alla loro formazione; essi sono costituiti da una struttura ad anello di 9 triplette di microtubuli. Il fuso mitotico è formato da microtubuli, i quali dirigono i movimenti dei cromosomi.

- Filamenti intermedi = sono quella componente del citoscheletro che è intermedia tra microfilamenti e microtubuli, infatti hanno un diametro di 8-12 nm. Essi sono la componente più stabile e insolubile del citoscheletro, si trovano frequentemente nelle cellule sottoposte a forte stress meccanico. Forniscono forza meccanica e resistenza allo stress. Contribuiscono all’adesione cellulare tramite i desmosomi e gli emidesmosomi. I filamenti intermedi sono formati da 6 classi di proteine: la I e la II sono costituite da cheratine acide e basiche; la III è costituita da desmina, vimentina e periferina; la IV è la classe dei neurofilamenti; la V è quella delle lamine; la VI è quella delle nestina.

Biosegnalazione cellulare

A livello cellulare, il rilevamento dei segnali dall’ambiente e la comunicazione tra cellule per il coordinamento delle risposte si basa su processi di trasduzione del segnale; modulare i sistemi di trasduzione del segnale, secondo quanto consentito dall'auto-organizzazione cellulare, è uno di sistemi per spiegare come vengono mantenuti gli equilibri nei sistemi cellulari.

Molecole segnale

- Ormoni = possono essere steroidei e non steroidei, sono prodotti dalle ghiandole endocrine e possono stimolare le cellule o i tessuti di tutto il corpo.

- Fattori di crescita = sono proteine in grado di stimolare la proliferazione, il differenziamento cellulare e prevenire l’apoptosi.

- Ligando = può essere un amminoacido e interagisce con il proprio recettore in modo analogo alla combinazione chiave serratura.

Adesione cellulare

L’adesione cellulare è garantita dalle giunzioni, che possono essere:

- Occludenti (o tight) = si trovano nei tessuti epiteliali ed endoteliali, le loro funzioni sono: regolare il passaggio dei soluti; limitare la diffusione delle proteine di membrana.

- Ancoranti = sono composte da desmosomi, i quali fungono da siti di attacco per i filamenti intermedi, la loro funzione è quella di tenere i tessuti saldamente attaccati. Tra esse vi sono anche gli emidesmosomi, i quali si inseriscono tra la membrana basale della cellula e la matrice extracellulare.

- Comunicanti (o gap ) = permettono il passaggio diretto di ioni o piccole molecole. Ciascun canale giunzionale è formato da due emicanali, detti connessoni. I connessoni sono costituiti da una rosetta di 6 subunità di connessine (che sono una famiglia di proteine di transmembrana).

Metabolismo energetico della cellula

- Mitocondri = a loro è affidato il metabolismo energetico della cellula (condrioma = insieme di tutti i mitocondri della cellula). I mitocondri sono organelli che si trovano nel citoplasma. Essi si spostano all’interno del citoplasma grazie a microfilamenti e microtubuli. formati da una membrana esterna ed una interna, all’interno delle quali vi sono rispettivamente la camera mitocondriale esterna ed interna. La membrana esterna è costituita principalmente da lipidi (40-50%) ed è molto permeabile, contiene molte copie della proteina porina. La membrana interna, invece, si solleva entro la cavità del mitocondrio formando pieghe dette creste; essa contiene meno lipidi rispetto a quella esterna ed è molto meno permeabile ma contiene molte proteine di trasporto per il passaggio di molecole coinvolte nei processi energetici del mitocondrio. La camera mitocondriale esterna è lo spazio compreso tra le due membrane. Quella interna, invece, contiene un materiale di aspetto granulare, la matrice mitocondriale, nella quale sono contenuti: DNA mitocondriale, rRNA mitocondriale, speciali ribosomi mitocondriali ed enzimi specifici. Il mitocondrio è un organulo simbionte, cioè che si è unito alla cellula per determinati vantaggi (il mitocondrio produce energia e la cellula lo nutre e protegge), dal momento che il suo DNA è circolare e non è associato a proteine (come quello delle cellule procariote). Le altre funzioni del mitocondrio sono: accumulo di ioni calcio; partecipazione, insieme al REL, alla sintesi di ormoni steroidei; gluconeogenesi, cioè la produzione di glucosio da precursori non glucidici, al fine di mantenere sempre una certa quantità di glucosio. Il mitocondrio può essere ereditato solo dalla madre.

- Lisosomi = essi originano per fusione di vescicole contenenti enzimi lisosomiali (idrolasi) con gli endosomi perinucleari.​ Sono organuli vescicolari contenenti numerosi enzimi idrolitici caratterizzati dalla proprietà di operare in modo ottimale a pH acido. Essi introducono le sostanze da digerire per endocitosi. Le loro funzioni: digestione cellulare; distruzione di microrganismi o cellule danneggiate; demolizione di strutture cellulari che devono essere distrutte. I lisosomi degradano le sostanze attraverso due modalità:

• autofagia = è il processo biologico di degradazione delle proteine

• eterofagia = grosse particelle vengono inglobate dalla cellula

- Perossisomi = essi si formano per gemmazione dal RER, essi sono un gruppo eterogeneo di granuli citoplasmatici delimitati da una membrana. La loro forma può essere o sferica o a bastoncello. Nella loro matrice sono contenuti molti enzimi per le più disparate attività metaboliche. I perossisomi si caratterizzano per la presenza della catalasi,, enzima in grado di degradare il perossido di idrogeno. La produzione di perossido di idrogeno e la sua degradazione avviene nei perossisomi stessi evitando che questo composto altamente tossico possa diffondere nel citoplasma.

Nucleo e genoma

Osservando il nucleo al microscopio ottico si notano: un sistema di membrane che delimita il nucleo, detto involucro nucleare; uno o più organuli sferici chiamati che si colorano con coloranti sia acidi sia basici, chiamati nucleoli; un materiale colorabile con coloranti basici, chiamato cromatina (che si presenta sotto forma di ammassi densi o di sottili filamenti ed è costituito da unità filamentose di DNA unito a proteine; una serie di filamenti intermedi che vanno a costituire il nucleoscheletro. Nel nucleo si sintetizzano i ribosomi. La maggior parte delle cellule ha un solo nucleo, ma vi sono tessuti contenenti più nuclei che possono essere di due tipi: sincizi, che derivano dalla fusione di più cellule che mettono in comune più nuclei; plasmodi, che derivano da un'unica cellula che si è divisa più volte senza però la divisione del citoplasma. Vi sono anche cellule prive di nucleo, i globuli rossi. Struttura e funzioni delle varie parti del nucleo:

- involucro nucleare = esso è costituito da due membrane, una interna (a contatto con il materiale nucleare) ed una esterna (a contatto con il citoplasma ed in continuità con il RER) che ad intervalli regolari si uniscono fra loro a delimitare aperture circolari, i pori nucleari, al cui livello si trova una struttura proteica, il complesso del poro. Le due membrane sono separate da uno spazio perinucleare. Sul poro nucleare si trova una struttura, il complesso del del poro. Esso è costituito da un'intelaiatura centrale formata da otto proteine tra un anello citoplasmatico e un anello nucleare. Dall’anello citoplasmatico sporgono otto filamenti, mentre dall’anello nucleare si diparte una struttura a forma di canestro costituita da otto sottili filamenti che si uniscono nella porzione distale ad un anello terminale. Da questo anello partono otto filamenti che si spingono all’interno del nucleo. Il complesso del poro è costituito da blocchi di nucleoporine. I pori sono liberamente permeabili a molecole di piccole e medie dimensioni, molecole di maggiori dimensioni non sono in grado di attraversare il poro se non attivamente. Davanti ai pori nucleari, nella parte interna, ci sono zone in cui la cromatina è assente, esse prendono il nome di canali intercromatidici.

- Nucleoscheletro = presenta una struttura reticolare principalmente composta da proteine. Dall’esterno verso l’interno sono osservabili tre componenti:

1) lamina fibrosa periferica = reticolo compatto adeso alla membrana nucleare interna e costituito da lamine.

2) rete fibrillare = rete di filamenti proteici a maglie irregolari

3) matrice nucleare = parte amorfa del nucleo

Le sue funzioni sono: mantiene l’integrità dell’organizzazione nucleare, fornendo un supporto alla cromatina. Tra le altre funzioni troviamo: duplicazione, riparo del DNA, apoptosi, trascrizione, controllo del ciclo cellulare.

- Nucleolo = struttura sferica non rivestita da membrana che occupa posizione eccentrica nella cellula. In esso si evidenziano i seguenti componenti:

1) parte granulare = è la più abbondante, è composta dai pre-RNA ribosomiali;

2) parte fibrillare = costituita da una serie di fibrille elettrondense contenenti DNA, RNA e proteine (lamine);

3) centro fibrillare = contenente DNA non in fase di trascrizione.

Le sue funzioni sono: sintesi e assemblaggio delle subunità ribosomiali. Una volta terminato l’assemblaggio, le subunità ribosomiali vengono trasportate attraverso i pori nucleari nel citosol.

- Corpi di Cajal = sub-organelli sferici costituiti da RNA e proteine. Sono legati ad alcune fasi di maturazione di alcuni RNA e nel loro assemblaggio con le proteine. Presso questi sub-organelli avvengono: la formazione degli spliceosomi e delle particelle contenenti i piccoli RNA nucleari.

- Matrice nucleoplasmatica = permette il mantenimento della forma del nucleo anche dopo estrazione di questo con soluzioni saline concentrate. Forma una sorta di impalcatura che rappresenta l’equivalente nucleare del citoscheletro. È una trama fibrosa estesa a tutto il nucleo, fatta soprattutto da proteine. Alcune proteine della matrice nucleare si legano al DNA.

- DNA = acido desossiribonucleico, cioè un acido nucleico contenente desossiribosio. Gli acidi nucleici sono macromolecole polimeriche, formate da monomeri chiamati nucleotidi. Un nucleotide è formato da: zucchero + base azotata + gruppo fosfato. La molecola di DNA è formata da due filamenti polinucleotidici, avvolti ad elica e con orientamento antiparallelo. I filamenti sono uniti mediante ponti ad idrogeno che si formano tra le coppie delle basi delle due catene.

- Cromatina = è quella parte del nucleo costituita da DNA e proteine (gli istoni), la sua organizzazione base è una struttura definita collana di perle. Essa si divide in due tipologie:

1) eucromatina = è quel tipo di cromatina che al M.E. appare elettrontrasparente, essendo la parte di cromatina che viene trascritta.

2) eterocromatina = è quel tipo di cromatina che al M.E. appare elettrondensa, essendo la parte di cromatina non trascritta. La cromatina appare costituita da una struttura a “perle di rosario”, in cui le perle sono formate dal nucleosoma mentre il “filo” che unisce i nucleosomi è formato da DNA, il DNA linker (che è privo di istoni). Il nucleosoma è formato da DNA unito ad un core istonico, un complesso di otto molecole di istoni (due dimeri di H2A e H2B e un tetramero di H3 e H4).

L’organizzazione della cromatina si trova spesso sotto forma di una fibra che prende il nome di struttura secondaria (di 30 nm di diametro), per spiegare questa organizzazione si utilizzano due modelli:

1) modello a solenoide = un filamento nucleosomico si avvolge a spirale su se stesso in modo che i nucleosomi successivi risultino legati e adiacenti all’istone H1.

2) configurazione a zig-zag = i nucleosomi si dispongono in una configurazione a zig-zag che quindi si compatta a formare due filamenti paralleli in cui i nucleosomi si sovrappongono. Questi due filamenti possono avvolgersi a formare due spirali intrecciate.

Esistono anche altre organizzazioni della cromatina, che prendono il nome di strutture terziarie (diametro 40-50 nm). Nella formazione di queste strutture intervengono anche proteine non istoniche, che sono in grado di reprimere l’attività trascrizionale. Queste proteine (MENT) possono legarsi al DNA linker unendo e compattando diversi nucleosomi successivi.

L’eterocromatina si spiralizza (cioè si condensa) per formare i cromosomi. Ciascun cromosoma è formato da due filamenti paralleli di cromatina condensata (l’eterocromatina) chiamati cromatidi. I cromatidi di uno stesso cromosoma sono chiamati cromatidi fratelli. I cromatidi nella fase iniziale della divisione sono uniti a livello di una strozzatura, detta centromero, al cui centro si trova un granulo detto cinetocore (responsabile dell’adesione con le fibre mitotiche). In base alla posizione del centromero, il cromosoma prenderà nome di: metacentrico, se il centromero divide a metà il cromosoma; submetacentrico, se non si trova esattamente a metà; telocentrico, se si troverà ad una delle estremità. Le estremità del cromosoma prendono il nome di telomeri.

- Cromosoma omologo = stessa successione di geni. Quindi ogni gene è presente in duplice copia in un organismo diploide.

- Cariotipo = insieme di tutti i cromosomi di una cellula.

- Euploide = quell’organismo o quella cellula che ha un assetto completo di cromosomi.

- Aneuploidia = organismo o cellula con un numero alterato di cromosomi.

- Ciclo cellulare = esso comprende 4 fasi:

1) G1 = durante la quale la cellula sintetizza le proteine necessarie e raddoppia il citoplasma (interfase);

2) S = durante la quale avviene la duplicazione del DNA (interfase);

3) G2 = preparazione alla divisione cellulare con una continuazione della sintesi dei materiali citoplasmatici (interfase);

4) M = fase mitotica in cui avviene la vera e propria divisione, anticipata dalla condensazione della cromatina in cromosomi. Questa fase è suddivisa a sua volta in: profase, prometafase, metafase, anafase, telofase, citodieresi.

- Differenze tra Mitosi e Meiosi :

a) la meiosi riguarda esclusivamente le cellule germinali durante l’età fertile dell’individuo;

b) nella meiosi il DNA viene duplicato, ma susseguono due divisioni cellulari consecutive anziché una come nella mitosi;

c) alla fine delle meiosi II tutte le cellule figlie sono geneticamente diverse rispetto alla cellula madre;

d) la meiosi genera ben quattro cellule aploidi, con corredo cromosomico dimezzato, funzionali alla fecondazione. La mitosi genera due cellule diploidi identiche alla cellula madre.

Istologia

Istologia = è quella parte della biologia che studia i tessuti.

Tessuto = è un insieme di cellule con identica forma, funzione, funzione ed origine embrionale. Esistono 4 tipi di tessuti principali:

1) epiteliale = uno o più strati di cellule unite a formare un foglietto continuo. Esso: ricopre cavità interne ed esterne; è associato ad un tessuto connettivo; non è vascolarizzato.

2) Connettivo = relativamente poche cellule ma abbondante matrice extracellulare. Le sue funzioni:

• riempimento, deposito e trofico;

• resistenza a trazione e compressione;

• difesa immunitaria ed endocrina.

3) Muscolare = è distinto in:

a) striato scheletrico = associato all’apparato locomotore tramite tendini ed ossa. Costituito da fibre muscolari (sincizi di cellule). Tipica bandeggiatura dovuta all’organizzazione delle proteine contrattili.

b) Striato cardiaco = cellule distinte associate da giunzioni con bandeggiatura.

c) Liscio = cellule distinte senza bandeggiatura.

4) Nervoso

Dalla cellula staminale le cellule si differenziano, ed in base al tipo di differenziazione, esse possono o non possono replicarsi. Ci sono più tipi di cellule.

- Cellule permanenti = esse:

1) non hanno capacità proliferativa;

2) non possono essere rimpiazzate da cellule vicine, perché queste ultime non si dividono, al massimo possono essere rimpiazzate da cellule staminali quiescenti;

3) ciclo vitale lungo.

- Cellule potenzialmente rinnovabili = esse:

• non si dividono costantemente;

• ritornano ad un ciclo attivo in risposta alla mancanza critica di cellule o stimoli;

• si rinnovano semplicemente mediante divisione di cellule già differenziate (si ottengono due cellule uguali alla cellula madre)

- Cellule in rinnovamento continuo = esse:

• sono rimpiazzate continuamente da cellule staminali;

• non sono differenziate;

• possono dividersi senza limiti;

• dopo la divisione, la cellula figlia può rimanere una staminale o differenziare.

- Cellule staminali = si dividono in:

1) unipotenti = sono cellule determinate e possono fare solo quello per cui sono state programmate;

2) multipotenti = possono differenziare in più cellule.

- Cellule staminali epiteliali = esse:

• spesso sono attaccate alla lamina basale;

• si dividono, differenziano e migrano.

- Organi = associazione di tessuti diversi in strutture morfologicamente identificabili per svolgere una o più funzioni.

- Sistemi = associazione di organi con origine comune ed analogie strutturali per svolgere determinate funzioni.

- Apparati = associazione di organi senza origine comune ed analogie strutturali per svolgere una determinata funzione

Tessuto epiteliale

Gli epiteli formano estese lamine oppure cordoni compatti. Entrambe le strutture sono costituite quasi esclusivamente da cellule, mentre la matrice extracellulare è scarsa o del tutto assente. Gli epiteli si dividono in: di rivestimento, ghiandolari, sensoriali ed endoteliali.

- Epiteli di rivestimento = sono lamine formate da cellule tutte uguali, strettamente unite tra loro, con interposizione di una scarsissima matrice extracellulare. Gli epiteli non sono vascolarizzati ed effettuano scambi metabolici per diffusione dal connettivo sottostante, sono invece riccamente innervati. Dal punto di vista citologico:

• abbondante citoscheletro;

• presenza di specializzazioni.

Le sue funzioni sono:

• protezione contro danni meccanici, chimici o fisici ed invasione di microrganismi;

• prevenzione della disidratazione;

• secrezione (ghiandole);

• percezione di stimoli tattici mediante recettori tattili, termici e dolorifici in esso contenuti.

Gli epiteli di rivestimento si classificano in base alla forma delle cellule (pavimentosi, cilindrici e cubici), al numero degli strati (monostratificati o pluristratificati) ed alla presenza di specializzazioni della superficie cellulare. Tutti i numerosi epiteli di rivestimento poggiano su un tessuto connettivo, con l’interposizione di una membrana basale che, oltre alla funzione meccanica di ancoraggio, ha il compito di mediare gli scambi metabolici tra i due tessuti. Le cellule epiteliali presentano un’accentuata polarità morfofunzionale in quanto la loro superficie libera o apicale differisce, strutturalmente e funzionalmente, da quella basale. La superficie apicale mostra spesso formazioni particolari, quali: ciglia, microvilli e stereociglia. I microvilli si presentano come un orletto a spazzola. Una proteina caratteristica, la villina, stimola la formazione e la crescita dei microvilli e ne organizza e stabilisce il fascio di microfilamenti. Essi sono mobili. Le stereociglia, denominate cellule a pennacchio, sono caratterizzate da un gruppo di microvilli, ma a differenza di questi ultimi sono fisse. Le ciglia sono strutture mobili specializzate che esercitano un movimento a frusta determinato dall'assonema. La superficie basale presenta, invece, particolari giunzioni, gli emidesmosomi. Le superfici laterali mostrano tutte le tipologie di giunzioni. Il citoscheletro delle cellule epiteliali è formato quasi esclusivamente dai filamenti intermedi, ben rappresentati dalla cheratina. Struttura dei tipi di epiteli di rivestimento:

1) pavimentoso semplice = è costituito da cellule appiattite, disposte in un unico strato, tranne nella zona centrale in cui vi è il nucleo. Questo tipo di epitelio non è adatto a resistere a sollecitazioni meccaniche, quindi la sua funzione è di regolazione e della diffusione. Si trova principalmente nella capsula di Bowman del rene.

2) cubico semplice = è composto da cellule poliedriche disposte in un unico strato, le cellule appaiono di forma cubica ed il nucleo è sferico, situato al centro della cellula. Talvolta svolge funzione secretoria, come nel caso dell’ovaio.

3) cilindrico semplice = è costituito da un unico strato di cellule prismatiche, le sue cellule appaiono di forma cilindrica. Il nucleo, sempre sferico, è situato quasi sempre nel terzo inferiore della cellula e talvolta anche nella base. Le sue funzioni sono di assorbimento e secrezione, infatti si trova nell’intestino.

4) pseudostratificato = può essere considerato una varietà dell’epitelio cilindrico semplice, infatti le cellule sono sono cilindriche e disposte su un unico strato. Non tutte le cellule però raggiungono la superficie libera dell’epitelio. Quelle che la raggiungono, presentano un restringimento nella porzione basale. La superficie di queste cellule può avere microvilli o ciglia. Localizzazione: fosse nasali, laringe, trachea, bronchi.

5) cubico stratificato = esso è costituito da due o più strati di cellule cubiche. Solitamente si trova a tappezzare i dotti escretori di alcune ghiandole.

6) cilindrico stratificato = è composto da due o più strati di cellule cilindriche e le cellule superficiali possono essere provviste di ciglia. Questo tipo di epitelio è presente nei dotti escretori delle cellule ghiandolari.

7) pavimentoso stratificato = esso è molto diffuso nell’organismo, dove si trova diffuso in due varietà: cheratinizzato (o secco) e non cheratinizzato (o umido). Quello non cheratinizzato non contiene cheratina e ricopre le mucose, che lo mantengono umido con il loro secreto (il muco). Quello cheratinizzato, invece, è così chiamato perché le sue cellule subiscono il processo di cheratinizzazione. Durante questo processo, il citoplasma si riempie di filamenti di cheratina e le cellule muoiono trasformandosi in lamelle cornee desquamanti. Queste lamelle partecipano alla formazione di una robusta barriera che protegge le cellule ei tessuti sottostanti dall’invasione da parte dei patogeni e dai danni di agenti fisici o chimici. In particolare, lo strato corneo riduce l’evaporazione dei liquidi tissutali evitando la disidratazione dell’organismo. Le cellule che risalgono negli stati sovrabasali non solo non proliferano più in quanto non ricevono stimoli attivatori, ma iniziano invece un processo di apoptosi che si conclude nello strato corneo. Il meccanismo che porta la cellula basale a progredire nei vari strati dell’epidermide e a trasformarsi in una lamella cornea prende il nome di citomorfosi cornea. Le cellule fondamentali dell’epidermide, che subiscono il processo di cheratinizzazione e derivano dall’ectoderma, prendono il nome di cheratinociti. Questo tessuto è ben rappresentato nell’epidermide, dove si distinguono cinque strati: basale, spinoso, granuloso, lucido e corneo. Lo strato basale è quello più profondo su cui poggiano tutti gli altri strati, le sue cellule sono staminali ed hanno una notevole capacità proliferativa. Lo strato spinoso ha delle cellule particolari che presentano le spine, cioè dei prolungamenti che mettono in comunicazione le varie cellule. Le cellule più superficiali di questo strato contengono grandi vacuoli, che sono stati chiamati cheratinosomi poiché producono la cheratina. I cheratinosomi scaricano il loro contenuto per esocitosi nello spazio extracellulare. Nello strato granuloso le cellule, migrando dallo strato spinoso, si fanno sempre più appiattite e allungate. Nello strato lucido, invece, i cheratinociti (che derivano dallo strato granuloso) hanno perso gli organuli e per questo appiano lucidi; in essi si notano i filamenti di cheratina ben impacchettati. Lo strato corneo è formato dalle cellule che sono migrate dagli strati sottostanti, esse si sono modificate in elementi lamellari estremamente appiattiti e completamente cheratinizzati, le lamelle cornee. Le lamelle cornee non contengono né nucleo né organuli cellulari, ma solo filamenti impacchettati di cheratina. Nell’epidermide si trovano le cellule migranti, che si dividono in: melanociti, cellule di Langerhans e cellule di Merkel. I melanociti sono cellule di origine nervosa, grandi e di forma stellata; dal loro corpo cellulare si estendono numerosi prolungamenti che si infiltrano nelle cellule dello strato basale e spinoso. I melanociti non formano desmosomi con le cellule vicine e non contengono cheratina. I melanociti sono adibiti alla produzione di melanina (prodotta dall’apparato di Golgi dei melanosomi, granuli presenti nel melanocita), che protegge le cellule dell’epidermide dagli effetti nocivi dei raggi UV. Le cellule di Langerhans si trovano negli strati sovrabasali dell’epidermide, esse mostrano un corpo cellulare di forma stellata. Queste cellule sono istiociti specializzati migranti, infatti appartengono alla linea dei monociti macrofagi, ma non sono macrofagi in quanto non fagocitano i patogeni ma li riconoscono e li presentano alle cellule immunocompetenti. Le cellule di Merkel sono le cellule tattili, esse si trovano nello strato basale dell’epidermide poiché devono essere vascolarizzate ed innervate.

- Epitelio ghiandolare = origina dall’ectoderma o dall’endoderma, ci sono due tipologie di ghiandole:

1) esocrine = le cellule ghiandolari mantengono la connessione con gli epiteli di origine ed hanno due porzioni: un adenomero (formato dalle cellule secernenti) ed un dotto escretore (che collega l’adenomero all’epitelio e trasporta il secreto sulla superficie di origine). In esse vi sono le cellule mioepiteliali, che favoriscono la progressione del secreto dall’adenomero al dotto escretore. Esse possono dividersi in base:

1.1) al tipo di secreto si dividono in:

• merocrine = con il secreto si libera anche una parte della membrana per endocitosi. Le ghiandole a secrezione merocrina possono, a loro volta, dividersi in:

• sierose = producono il siero, una sostanza ricca di enzimi;

• mucose = producono il muco, una sostanza contenente una sostanza densa, la mucina, composta da GAG, proteoglicani e glicoproteine. Una volta secreta la mucina si idrata e diventa muco, la cui funzione è quella di idratare e proteggere le superfici epiteliali;

• miste = producono sia muco che siero.

• Olocrine = il secreto è composto da cellule intere.

• Apocrine = le vescicole, in cui è il secreto, sono composte anche da citoplasma ma non da membrana.

1.2) in base al tipo di stratificazione si dividono in:

• unicellulari = che a loro volta si dividono in:

• mucipare = secernono il muco;

• caliciformi = sono simili a calici;

1.3) pluricellulari = che a loro volta si dividono in base a: forma dell’adenomero e forma del dotto escretore. In base alla forma dell’adenomero e del dotto escretore, si distinguono in:

• semplici = formate da un solo adenomero ed un solo dotto escretore;

• ramificate = formate da un dotto escretore semplice e adenomero ramificato;

• composte = formate da più adenomeri e più dotti escretori;

2) endocrine = non vi è alcuna connessione con l’epitelio di origine, rilasciando il prodotto di secrezione direttamente nel sangue. Esse non hanno dotti escretori e quindi riversano il loro contenuto, l’ormone, direttamente nel sangue. Tutte le ghiandole endocrine hanno una componente di tessuto connettivo, chiamata stroma, ed una secernente di tessuto epiteliale, il parenchima. Le ghiandole endocrine si dividono in base al tipo di secreto ed alla morfologia. In base al tipo di secreto, le ghiandole possono produrre due tipologie di ormoni:

2.1) ormoni steroidei (o lipidici) = sono quelli che per la loro natura chimica possono attraversare la membrana lipidica e quindi i loro recettori sono all’interno della cellula;

2.2) ormoni proteici = per la loro natura chimica non possono attraversare la membrana lipidica, quindi i loro recettori si troveranno sulla membrana plasmatica.

In base alla loro morfologia, esistono ghiandole: cordonali, follicolari o ad isolotti.

Le ghiandole endocrine possono avere più modalità di secrezione, esse sono:

- controllo endocrino = l’ormone viene rilasciato nel torrente circolatorio e trasportato verso la cellula effettrice;

- controllo paracrino = l’ormone rilasciato nel torrente circolatorio agisce sulle cellule vicine che hanno il recettore;

- controllo autocrino = la cellula che rilascia l’ormone presenta anche il recettore.

Ecco alcune ghiandole endocrine:

a) ipotalamo = è una regione del cervello che è situata al di sotto del talamo, la cui funzione è quella di regolare alcuni processi metabolici oltre che alcune funzioni autonome. Esso collega il sistema nervoso con quello endocrino sintetizzando e rilasciando neurormoni che a loro volta stimolano la secrezione di ormoni dalla ghiandola pituitaria (ipofisi);

b) neuroipofisi = è il lobo posteriore dell’ipofisi, essa è un’appendice secretoria di due nuclei encefalici. Gli ormoni che essa produce sono:

- ormone antidiuretico (ADH) o vasopressina = controllo l’escrezione dell’urina da parte del rene;

- ossitocina = agisce sull’utero, stimolandone la contrazione;

c) epifisi o ghiandola pineale = le sue cellule si chiamano pinealociti e producono gli ormoni melatonina e serotonina;

d) tiroide = morfologicamente presenta due lobi piramidali (uno destro e uno sinistro), uniti dall'istmo tiroideo. È avvolta e separata da una capsula fibrosa. Essa rappresenta l’unico caso di ghiandola endocrina in grado di accumulare il proprio secreto. La tiroide produce due ormoni: la paratiroxina e la calcitonina;

e) paratiroidi = producono il paratormone, ormone peptidico coinvolto nella regolazione del metabolismo del calcio;

f) surrenali = sono ghiandole posizionate in prossimità del rene, sono responsabili della regolazione della risposta allo stress mediante la produzione di cortisolo e adrenalina;

g) timo = ormoni prodotti: timosina, timopoietina e timulina. Funzione: differenziazione, crescita e maturazione dei linfociti T.

Vi sono poi le ghiandole miste, che hanno una doppia funzione: endocrina ed esocrina. Le principali ghiandole miste sono:

1) pancreas = è costituito da una parte esocrina ed una endocrina, Il pancreas esocrino è una ghiandola tubulo-acinosa composta che produce enzimi digestivi che confluiranno nel duodeno. La parte endocrina è costituita dagli isolotti di Langerhans, adibiti alla produzione di: insulina, glucagone e somatostatina.

2) Fegato = è costituito anch’esso da una parte esocrina ed una endocrina, ma queste due funzioni sono svolte dalla stessa cellula, l’epatocita. Il secreto esocrino è rappresentato dalla bile, quello endocrino è rappresentato dalle proteine del plasma sanguigno.

3) Testicolo = la funzione esocrina è quella della spermiogenesi, ovvero nella produzione di spermatozoi. La funzione endocrina è quella di produrre il testosterone, la presenza di questo ormone è necessaria (oltre che per lo sviluppo della spermiogenesi) per lo sviluppo dei caratteri sessuali secondari. La funzione endocrina è svolta dalle cellule di Leydig.

4) Ovaie = funzione esocrina è quella della gametogenesi, ovvero la produzione degli ovuli. La funzione endocrina è quella di produrre gli ormoni sessuali (progesterone, estrogeni ecc.).

- Tessuto endoteliale = l’endotelio è composto da cellule a contatto con il sangue, formando la parete dei capillari e lo strato più interno delle arterie e delle vene. Sono identificabili tre tipologie di capillari:

1) capillari continui = sono capillari la cui parete non presenta pori;

2) capillari fenestrati = essi hanno delle pareti con pori o finestre dove è presente un diaframma;

3) capillari sinusoidi = sono canali vascolari che si adattano all’organo che devono irrorare.

Tessuto connettivo

Il tessuto connettivo è un particolare tessuto che trae la sua origine dal mesenchima. Il mesenchima è un tessuto embrionale derivante del mesoderma, che a sua volta deriva dall’ectoderma e dall’endoderma. Le cellule mesenchimali posseggono una forte potenzialità di differenziamento. Ci sono più tessuti connettivi, che sono: connettivo propriamente detto (fibrillare, reticolare ed elastico), connettivo di sostegno (osseo e cartilagineo), connettivo a funzione trofica (sangue). I tessuti connettivi sono vascolarizzati ed innervati. Le principali caratteristiche dei tessuti connettivi sono:

a) marcato polimorfismo;

b) cellule disperse;

c) matrice extracellulare (ECM), è un complesso miscuglio di proteine, glicoproteine e proteoglicani organizzati in un’unica struttura tridimensionale tessuto specifica. Ci sono due tipi di ECM:

1) matrice interstiziale dei tessuti connettivi = in essa le molecole dell’ECM circondano le cellule riempiendo gli spazi interstiziali intercellulari;

2) lamina basale = in essa le molecole dell’ECM sono disposte solo sulla superficie basale su cui si adagiano le cellule.

Queste differenti organizzazioni sono causate dalla diverse disposizioni del collagene. Le funzioni dell’ECM sono: ruolo strutturale, divisione cellulare, adesione, motilità.

Le molecole dell’ECM:

1) presentano fattori di crescita come in maniera efficiente ai recettori della superficie cellulare;

2) proteggono i fattori di crescita dalla degradazione;

3) modulano la loro sintesi;

Le principali molecole della matrice sono:

1) polisaccaridi = GAG e proteoglicani;

2) fibre proteiche = che a loro volta si dividono in:

• strutturali = collagene ed elastina;

• adesive = laminina e fibronectina.

Tessuto connettivo propriamente detto

I tessuti connettivi propriamente detti sono costituiti da una componente cellulare immersa in una matrice extracellulare (ECM). L’ECM è formata da:

1) componente amorfa = è omogenea e trasparente, essa è costituita da:

- proteoglicani = sono molecole gigantesche che interagiscono fra loro formando reticoli gelatinosi, cioè reti tridimensionali idrofile, nelle quali resta impigliata l’acqua. Essi sono formati da glicosaminoglicani (GAG) uniti ad un singolo filamento di core proteico. Le loro funzioni sono: intrappolamento dell’acqua; creazione di spazi; legame alle fibre collagene; adesione cellulare;

- aggrecani = proteoglicani + acido ialuronico, essi hanno una netta carica negativa alle quali si unisce l’acqua.

- acido ialuronico = durante lo sviluppo serve a creare una spazio tra le cellule per consentire la migrazione delle cellule proliferative. È un lubrificante nelle articolazioni. Viene prodotto in grandi quantità nei processi di riparazione delle ferite;

• glicoproteine;

• enzimi.

Le funzioni dell’ECM sono: meccanica, morfologica e regolazione della proliferazione cellulare.

2) componente fibrillare = è quella parte del tessuto connettivo che è costituita da fibre, esse sono:

- collagene = è la fibra più comune del corpo, essa è molto resistente alla trazione ma non è molto flessibile. Esso è formato da tropocollagene (che deriva dal procollagene), il quale è costituito da tre catene polipeptidiche avvolte, in modo sfalsato, a spirale una sull’altra (tripla elica). Ci sono molti tipi di collagene;

- reticolari = sono meno resistenti ma più flessibili rispetto al collagene. Esse sono formate da fibre di collagene di tipo III, che si associano lateralmente formando un reticolo.

- elastiche = esse sono poco resistenti ma molto elastiche, infatti dopo essere state distese tornano alla loro posizione originaria. Sono formate da elastina.

L’ECM è adesa alle altre cellule mediante molecole di adesione, che sono:

a) fibronectina = è una delle molecole responsabili dell’adesione tra ECM e superficie cellulare. È una glicoproteina;

b) laminina = un’altra proteina di adesione;

c) integrine = classiche proteine transmembrana.

L’ECM è soggetta a rimodellamenti continui da parte di:

• metalloproteasi = è un enzima proteolitico;

• serin-proteasi = è un enzima proteolitico.

La componente cellulare è formata da:

1) cellule fisse = che a loro volta si dividono in:

1a) fibroblasti = sono le cellule secernenti del tessuto connettivo propriamente detto, esse secernono: collagene, elastina, proteoglicani e la sostanza fondamentale. Dopo aver elaborato la matrice extracellulare, i fibroblasti vi rimangono intrappolati e diventano fibrociti. I fibroblasti hanno:

- una stretta associazione con le fibre collagene;

- citoplasma scarsamente colorato, abbondante RER e Golgi;

- nucleo grande di forma ovoidale;

- possono muoversi, ma anche differenziarsi in adipociti, condrociti e in condizioni patologiche in osteoblasti.

I fibrociti, invece, sono più piccoli, scarso RER e ribosomi liberi.

1b) adipociti = sono cellule costituite da un’enorme gocciola di grasso al centro, ciò fa sì che il nucleo ed i vari organuli siano confinati in periferia. Le loro funzioni sono di: riserva energetica e protezione dagli urti;

1c) macrofagi fissi = derivano dai monociti, ma una volta arrivati in questo tessuto si fissano, così facendo limitano la loro azione fagocitaria alla zona in cui si trovano;

2) cellule migranti = che a loro volta si dividono in:

2a) macrofagi liberi = derivano dai monociti, possono svolgere la loro funzione protettiva in tutto il tessuto. Sono cellule mononucleate della linea mieloide, fanno parte del sistema immunitario innato. Le loro funzioni sono:

- fagocitano residui e li degradano attraverso i lisosomi;

- fonte delle proteine e dei regolatori della crescita;

- aiutano la risposta immunitaria;

2b) mastociti = sono cellule piccole che si collocano in prossimità dei vasi sanguigni. Essi svolgono un ruolo fondamentale nella risposta infiammatoria, in quanto producono istamina (vasodilatatore) ed eparina (anticoagulante). Hanno IgE e recettori sulla membrana, quando un antigene collega due molecole IgE, la membrana si rompe causando l’immediato rilascio di allergenici. Essi hanno: numerosi mitocondri, poco RER e Golgi abbondante;

2c) plasmacellule = sono forme differenziate dei linfociti B, esse producono gli anticorpi e le IgG.

I tessuti connettivi propriamente detti si dividono in:

1) connettivo fibrillare = esso è molto resistente ma poco flessibile, si divide in:

1a) fibrillare lasso = le fibre di collagene sono legate lassamente, in esso vi è un’abbondante componente amorfa;

1b) fibrillare denso = le fibre di collagene si aggregano a formare fasci di collagene, in esso la componente amorfa è assai scarsa;

2) connettivo elastico = esso è molto più flessibile di quello fibrillare, ma anche molto meno resistente. E’ composto principalmente da fibre di elastina;

3) connettivo reticolare = esso è una via di mezzo tra gli altri due. Questo tessuto è formato da collagene di tipo III che si aggregano lateralmente per formare un reticolo.

Tessuto cartilagineo

Il tessuto cartilagineo, insieme al tessuto osseo, è un tessuto connettivo con funzione di sostegno. Come tale esso trae origine dal mesenchima ed è caratterizzato dalla presenza di cellule immerse in una componente extracellulare solida. Il tessuto cartilagineo non è vascolarizzato, esso riceve i suoi nutrimenti per diffusione dal tessuto osseo sottostante. La componente cellulare è rappresentata da:

A) condroblasti = essi sono le cellule che producono la matrice cartilaginea, la quale interponendosi tra essi li isola;

B) condrociti = essi sono condroblasti quiescenti, hanno una ridotta capacità secernente. I condroblasti, una volta isolati, possono dividersi, ma essendo intrappolati dalla matrice cartilaginea, non si separano e formano i gruppi isogeni;

C) cellule condrogeniche = derivano dalle cellule mesenchimali, possono differenziare in condroblasti.

La matrice cartilaginea può essere suddivisa in:

- territoriale = nelle immediate vicinanze delle lacune, è povera di collagene, vi è molta sostanza amorfa;

- interterritoriale = è più lontana dalla lacune, ricca di collagene, vi è poca sostanza amorfa.

La matrice cartilaginea è formata da:

a) componente (o sostanza) amorfa = costituita da: acqua, sali minerali, proteoglicani, glicosaminoglicani, glicoproteine;

b) componente (o sostanza) fibrillare = costituita da fibre di collagene di tipo II.

Ci sono tre tipologie di cartilagine:

1) ialina = è così chiamata in quanto appare traslucida, in essa la componente amorfa è meno abbondante rispetto a quella fibrillare (composta soprattutto da collagene di tipo II);

2) elastica = è così chiamata in quanto è notevolmente elastica, essendo composta da fibre di elastina associate a collagene di tipo II;

3) fibrosa = essa è caratterizzata da un’abbondante quantità di fibre collagene di tipo I che si dispongono a formare fasci.

Il tessuto cartilagineo è avvolto da un manicotto di tessuto connettivo fibroso, il pericondrio, il quale si forma dal mesenchima e circonda il primitivo abbozzo cartilagineo. Una delle funzioni del pericondrio è quella di provvedere al nutrimento della cartilagine. Un’altra funzione del pericondrio è quella di provvedere all’accrescimento della cartilagine. Quest’ultimo può avvenire in due modi:

1) per apposizione = l’accrescimento della cartilagine avviene dalla periferia verso il centro;

2) interstiziale = l’accrescimento della cartilagine avviene grazie ai condrociti che, pur racchiusi all’interno della capsula possono ancora dividersi, determinando la formazione di uno o più cloni.

Condrogenesi = genesi di condroblasti a partire dalle cellule mesenchimali. Le cellule mesenchimali diventano rotondeggianti e si raggruppano in centri condrocitari, poi si differenziano in condroblasti.

Membrana sinoviale = è una sottile membrana di tessuto connettivo specializzato, presente nelle articolazioni, che riveste internamente la capsula articolare e la parte articolare dell’osso. Essa è composta da tre strati, ma quello più importante è quello intimale. Esso è costituito da due tipi cellulari:

• sinoviocita A = non secernente;

• sinoviocita B = è secernente, il quale non è saldato con quello A.

La membrana è ricca di vasi sanguigni per la produzione del liquido sinoviale, il quale ha lo scopo di nutrire i tessuti avascolarizzati e lubrificare le giunzioni articolari.

Tessuto osseo

Il tessuto osseo è un particolare tessuto connettivo di sostegno. Le sue funzioni sono:

- biomeccanica;

- omeostasi del calcio = poiché l’osso immagazzina e rilascia il calcio;

- endocrina = produce l’osteocalcina, ormone che stimola il rilascio di insulina e quindi minore rilascio di trigliceridi e diminuito volume degli adipociti.

Come tutti i tessuti connettivi il tessuto osseo è formato da cellule e sostanza intercellulare; quest’ultima però, è caratterizzata da una notevole durezza a causa della forte mineralizzazione. La matrice extracellulare, detta matrice ossea, è composta da:

- una componente fibrillare = è costituita da collagene di tipo I;

- una componente amorfa = è costituita da fosfato di calcio, sotto forma di idrossiapatite.

La componente cellulare, invece, è caratterizzata da:

1) osteoblasti = sono le cellule secernenti del tessuto osseo, essi producono sia la matrice glicoproteica e proteoglicanica amorfa sia le fibre di collagene. Essi producono anche gli osteoni. Una volta che gli osteoblasti hanno terminato di produrre la matrice, si depositano nelle lacune ossee e diventano osteociti. Sono cellule proprie del tessuto osseo;

2) osteoclasti = sono cellule migranti e derivano da cellule progenitrici dei macrofagi. Essi sono sincizi polinucleati. La loro funzione è quella del riassorbimento, in seguito al quale si possono formare cavità di erosione, le lacune di Howship. Una loro azione anomala causa l’osteoporosi;

3) osteociti = sono le cellule quiescenti del tessuto osseo, esse hanno funzione proliferativa, in più sono coinvolte nel rimodellamento osseo. Ma la loro funzione principale è quella di meccanosensori, capaci di rilevare variazioni del carico. Essi infatti sono immersi nel fluido interstiziale e per mezzo del ciglio primario rilevano lo spostamento del fluido dovuto alla variazione del carico. Durante l’invecchiamento vanno incontro ad apoptosi e secernono la citochina RANKL, la quale stimola la produzione di nuovi osteoblasti. Sono cellule proprie del tessuto osseo. La matrice ossea, essendo molto mineralizzata, separa gli osteociti che si vanno ad inserire in alcuni spazi, le lacune ossee. E’ naturale che in queste condizioni gli osteociti non possano muoversi. Le lacune non sono funzionalmente isolate tra loro, ma esse si interconnettono tra loro mediante alcuni canalicoli. Questi ultimi consentono lo scambio di informazioni e di nutrienti;

4) cellule osteoprogenitrici = derivano dallo strato mesenchimale, sono presenti nel periostio e possono differenziarsi in osteoblasti.

Il tessuto osseo si divide in:

1) tessuto osseo non lamellare = in esso la matrice ossea si presenta sotto forma di un’unica massa all’interno della quale sono scavate le lacune contenenti gli osteociti e dove le fibre di collagene possono avere un diverso orientamento a seconda del pezzo scheletrico;

2) tessuto osseo lamellare = la sua matrice ossea si dispone in lamelle. Per lamella ossea si intende una sorta di tavoletta, con un certo spessore, all’interno della quale sono scavate le lacune e dove le fibre di collagene sono tutte disposte in maniera rigorosamente parallela tra loro. L’orientamento delle fibre tra lamelle contigue. La disposizione e l’orientamento delle lamelle sono tali da garantire la massima resistenza alle forze gravanti sul pezzo scheletrico. Il tessuto osseo lamellare si divide a sua volta in:

2.1) tessuto osseo lamellare compatto = esso è costituito dall’osteone. L’osteone è un sistema di lamelle concentriche organizzate intorno al canale di Havers, che ha un andamento longitudinale e nel quale scorrono vasi e nervi. Al canale di Havers sono collegati trasversalmente i canali di Volkmann, che sono canali vascolari. Ogni osteone è delimitato verso l’esterno da una linea frastagliata, detta linea cementante. Essa è il limite dove l’erosione può fermarsi, inoltre qui inizia la sintesi della prima lamella ossea. Attorno al canale di Havers vi sono le lamelle concentriche, le quali sono strettamente aderenti le une alle altre e sono unite da una matrice molto mineralizzata, per cui gli spazi tra una lamelle e l’altra sono molto ridotti o assenti. In ogni lamella le fibre di collagene decorrono parallelamente tra loro, ma decorrono in verso opposto tra una lamella ed un’altra. Questo tipo di tessuto osseo va a costituire la diafisi delle ossa lunghe, poiché esso è in grado di sopportare solo pressioni longitudinali e non laterali;

2.2) lamellare spugnoso = esso è caratterizzato da un trabecolato più o meno spesso che fa assumere all’osso un aspetto spugnoso con ampie cavità dove sono contenuti midollo osseo, vasi e nervi. Questa tipologia di tessuto osseo, va a costituire le epifisi delle ossa lunghe poiché esso è in grado di resistere a pressioni derivanti da tutte le direzioni.

Come tutti i connettivi deriva dal mesenchima. Per l’elevato grado di mineralizzazione a base di sali di calcio, l’osso è coinvolto in una serie di processi di omeostasi del calcio; in pratica l’osso fornisce calcio dove c’è necessità, modificando così di continuo la propria struttura, anche dopo la fine dell’accrescimento corporeo. Ogni pezzo scheletrico è circondato esternamente dal periostio, che è formato da:

- strato fibroso = connettivo denso, funzione meccanica (aumenta la resistenza dell’osso);

- strato cambiale = connettivo lasso molto vascolarizzato. Le sue funzioni sono: rimodellamento e accrescimento;

- fibre di Sharpey = fibre di collagene che ancorano il periostio all’osso.

Nel caso delle ossa lunghe la diafisi presenta al suo interno un canale (canale midollare) che è rivestito da connettivo a fibre più lasse, l’endostio. Esso è un sottile strato cellulare incompleto che contiene: cellule epiteliali, osteoblasti, osteoclasti.

L’ossificazione si divide in:

1) ossificazione diretta = avviene direttamente dal tessuto connettivo;

2) ossificazione indiretta = avviene da abbozzi cartilaginei. Essa si divide in:

• ossificazione endocondrale = l’osso si forma all’interno dell’abbozzo cartilagineo;

• ossificazione pericondrale = l’osso si forma alla periferia dell’abbozzo cartilagineo.

Le ossa sono classificate in base alla loro forma in:

1) corte = i due assi sono simili;

2) lunghe = l’asse maggiore è sviluppato in lunghezza, l’asse minore in larghezza. In esso si distinguono tre zone:

2.1) epifisi = è il nome dato alle due teste dell’osso, esse sono formate da ossa compatte all’esterno e ossa spugnose (midollo emopoietico) all’interno;

2.2) diafisi = è il nome dato alla parte centrale, è formata da ossa compatte all’esterno + cavità midollare all’interno;

2.3) metafisi = è il nome dato alla porzione tra epifisi e diafisi;

3) piatte = lo spessore è nettamente inferiore alla superficie.

Sangue

Il sangue è definito un particolare tessuto connettivo in quanto anch’esso ha origine mesenchimale e, come tutti i tessuti connettivi, è costituito da una componente cellulare, i cosiddetti elementi figurati (eritrociti, leucociti e piastrine), e una matrice extracellulare liquida rappresentata dal plasma. Il sangue è costituito dal 55% dal plasma e dal 45% di elementi figurati. Il plasma è composto da: 90% acqua, 9% sostanze organiche e 1% sostanze inorganiche. Tra gli elementi figurati, abbiamo:

1) eritrociti (o globuli rossi) = sono cellule prive di nucleo, a forma biconcava, che trasportano ossigeno e nutrienti;

2) leucociti (o globuli bianchi) = essi sono deputati alla difesa dell'organismo da agenti patogeni, si dividono in:

2.1) granulociti, a loro volta si dividono in:

2.1.1) neutrofili = hanno una forma rotondeggiante ed un nucleo polilobato. Essi hanno questo nome in quanto hanno affinità per coloranti basici e acidi. La loro funzione principale è la fagocitosi;

2.1.2) eosinofili = hanno un nucleo bilobato e granuli rotondeggianti e di grosse dimensioni. Il loro nome deriva dal fatto che hanno un’alta affinità per coloranti acidi, come l’eosina. Essi non si occupano di fagocitare i batteri ma eliminano complessi antigene-anticorpo formati nel corso di una reazione allergica;

2.1.3) basofili = hanno un nucleo rotondeggiante e bilobato. La loro funzione è quella di produrre eparina ed istamina. La prima è un anticoagulante, mentre la seconda è un vasodilatatore;

2.2) agranulociti si dividono in:

2.2.1) monociti = sono i leucociti più grandi, essi partecipano alla risposta umorale con la presentazione dell’antigene;

2.2.2) linfociti = sono i principali attori del sistema immunitario. Essi si dividono in:

• linfociti B = producono gli anticorpi;

• linfociti T = si dividono in:

• T helper = aiutano i B nella risposta umorale;

• T citotossici = secernono sostanze che uccidono cellule infette da virus o cellule estranee;

• linfociti NK = agiscono nella risposta immunitaria innata;

3) piastrine = derivano dal citoplasma di cellule giganti, i megacariociti. La loro funzione è di intervenire nella coagulazione del sangue dopo una lesione.

Tessuto linfoide

Il tessuto linfoide è un particolare tessuto connettivo caratterizzato dall’essere composto in gran parte da cellule dette linfociti sostenute da una fitta rete connettivale. Le cellule che lo compongono vengono generate in organi detti organi linfoidi primari, si spostano nei diversi distretti corporei mediante la circolazione sanguifera e linfatica; poi possono sostare in altri organi linfoidi secondari ed infine possono extravasare e migrare attraverso il tessuto connettivo lasso. Da quanto detto si evince che le cellule che lo compongono possono trovarsi nel contesto di svariati tipi di tessuto connettivo. Questo perché la loro funzione non è quella tipica del tessuto connettivo (cioè trofica e di sostegno) bensì quella di difendere l’organismo dall’attacco dei più disparati agenti patogeni. Questa funzione rende necessaria la capacità di ricircolare in tutti i distretti corporei e di raggiungere le zone dove è presente il patogeno da contrastare. Gli organi linfoidi si dividono in:

1) organi linfoidi primari = in essi hanno luogo tutte le tappe differenziate che portano alla produzione di linfociti vergini maturi (fase antigene indipendente). Essi sono:

1.1) midollo osseo = fonte di tutte le componenti cellulari del sistema immunitario. In esso sono prodotti linfociti T e B, ma solo questi ultimi vi maturano anche. Una volta ultimato il processo maturativo, i linfociti migrano verso gli organi linfoidi secondari in modo da poter assolvere al loro compito di riconoscimento e aggressione di agenti microbici. Il midollo osseo si divide in:

• rosso = funzione emopoietica;

• giallo = ha cellule adipose;

1.2) timo = viene popolato da cellule CD34+ provenienti da fegato e midollo, che interagiscono con le cellule stromali per differenziarsi in timociti e poi in linfociti T maturi. Il timo è composto da due zone:

1.2.1) corticale = strato più esterno, contiene linfociti T immaturi e le cellule che non maturano vengono eliminate;

1.2.2) midollare = strato più interno, contiene: linfociti T maturi, cellule epiteliali e corpuscoli di Hassall;

2) organi linfoidi secondari = essi sono la sede in cui i linfociti svolgono le loro funzioni dopo attivazione in seguito ad incontro con l’antigene (fase antigene dipendente). Essi sono:

2.1) milza = il suo parenchima viene suddiviso in:

2.1.1) polpa rossa = è costituita da una fitta rete di sinusoidi circondati da cellule endoteliali, macrofagi e plasmacellule, ed è distribuita uniformemente nell’organo. La sua funzione è quella di distruggere le emazie non funzionanti (funzione emocateretica). Tra questa e la polpa bianca vi è la zona marginale, ricca di arterie e di macrofagi in attività;

2.1.2) polpa bianca = è caratterizzata da noduli linfatici, formazioni ovoidali composte da linfociti B, e da guaine periarteriolari composte, invece, da linfociti T. L’arteriola risulta solitamente centrale rispetto al manicotto periarteriolare. La sua funzione è di organizzare una risposta immunitaria verso microbi che si trovano nel sangue (funzione linfopoietica);

2.2) linfonodi = i linfonodi, in condizioni normali, sono piccoli organi ovoidali distribuiti lungo i vasi linfatici. Il linfonodo è circondato da tessuto connettivo denso capsulare che invia brevi sepimenti che si addentrano nel parenchima linfonodale e, anche se di grosse dimensioni, sono corti e molto raramente arrivano a lambire la midollare. Il parenchima è costituito da accumuli di cellule linfatiche sostenute da uno stroma formato da una fitta rete di tessuto connettivo reticolare ed è diviso in tre zone:

2.2.1) corticale = ricca di linfociti B, la più periferica, è situata subito al di sotto della capsula connettivale ed è costituita da numerose formazioni ovalari dette follicoli. Quando i follicoli presentano una morfologia costante e un colore uniforme sono detti follicoli primari non attivati, quando invece, presentano una parte centrale più chiara (il centro germinativo del Fleming) circondata da una zona più scura (il mantello) vengono detti follicoli secondari attivati;

2.2.2) paracorticale = si trova al di sotto della zona corticale, è ricca di linfociti T stipati a formare una fitta rete in cui è molto raro trovare qualche follicolo;

2.2.3) midollare = ricca di plasmacellule, meno colorata della corticale a causa della forte presenza di vasi e tessuto connettivale. Qui i linfociti sono aggregati intorno ai cordoni midollari, ramificati e tendenti ad anastomizzarsi fra di loro. Anche nella zona midollare è presente una fitta rete di fibre reticolari che sostengono adeguatamente il lasso parenchima dell’organo linfoide;

2.3) tessuto linfoide associato alle mucose (MALT) = i noduli linfatici presenti in queste formazioni hanno un’organizzazione e una struttura stabile particolare e caratteristica: sono parte integrante degli organi in cui sono immersi, non hanno capsula connettivale che li delimita (ad eccezione di una emicapsula) ma hanno una fitta trama di fibre reticolari che dà loro sostegno e la tipica forma ovale. Il tessuto linfoide associato alle mucose è organizzato in follicoli che possono essere primari o secondari a seconda che vi sia la presenza, o meno, di un centro germinativo. Fanno parte del MALT:

2.3.1) le tonsille = si distinguono, oltre che per i numerosi follicoli che le compongono anche per la presenza, sul margine libero, di un epitelio pavimentoso stratificato o di un epitelio pseudostratificato ciliato. Profondamente all’epitelio si può distinguere una zona definita subepiteliale che si interpone tra l’epitelio e i follicoli;

2.3.2) l’appendice vermiforme = è caratterizzata da un insieme di follicoli linfatici che circondano un lume tappezzato da un epitelio cilindrico semplice e dalla presenza di ghiandole tubulari semplici.

Tessuto muscolare

Sebbene tutte le cellule siano specializzate in una qualche sorta di movimento, alcune si sono specializzate per generare un movimento attraverso la contrazione. Esse sono:

- cellule mioepiteliali = componente di alcune ghiandole a secrezione esocrina;

- periciti = simili a cellule muscolari lisce che circondano i vasi sanguigni;

- miofibroblasti = ruolo contrattile in aggiunta alla loro capacità di secernere collagene.

Esistono diversi tipi di contrazione:

• concentrica = contrazione del bicipite, flessione dell’avambraccio;

• eccentrica = si oppone ad una forza di estensione;

• isometrica = accorciamento delle fibre muscolari.

Il muscolo scheletrico è un sincizio polifunzionale, che pur contraendosi generalmente in modo rapido e potente, non è costituito da fibre muscolari aventi tutte le stesse caratteristiche morfofunzionali. Infatti dal punto di vista ultrastrutturale sono state individuate 3 tipologie di fibre muscolari striate:

• rossa = caratterizzata da una contrazione più lenta, è più resistente alla fatica;

• bianca = caratterizzata da una contrazione più rapida, è meno resistente alla fatica;

• intermedia = con caratteristiche intermedie tra la fibra bianca e quella rossa.

Miogenesi = processo di formazione dei mioblasti, dopo essersi formati essi si fondono per formare cellule polinucleate, i miotubi. La sintesi delle proteine contrattili avviene dopo la formazione dei miotubi. Dopo lo sviluppo del muscolo rimangono un gruppo di cellule staminali che prende il nome di cellule satelliti, capaci di fondersi per formare nuovo muscolo.

Le singole cellule muscolari (le fibre) sono raggruppate insieme in gruppi chiamati fascicoli. Un tessuto connettivo raggruppa queste fibre, l’endomisio. I fascicoli sono circondati da un tessuto connettivo lasso, il perimisio. La maggior parte dei muscoli è composta da molti fascicoli e l’intera massa muscolare è rivestita da un tessuto denso connettivo esterno, l’epimisio. I diversi rivestimenti connettivali, si riuniscono, all’estremità del ventre muscolare per dare luogo ai tendini. Il tessuto muscolare si divide in tre categorie:

1) tessuto muscolare striato scheletrico = esso è così chiamato poiché presenta delle striature. In un muscolo scheletrico l’unità morfologica è la fibra muscolare striata, essa è caratterizzata, lungo l’asse maggiore, da un'alternanza di bande chiare e scure. Le fibre muscolari scheletriche sono sincizi polinucleati. In un muscolo le fibre muscolari sono disposte parallelamente le une alle altre e sono tenute insieme da un’impalcatura di connettivo. La fibra muscolare striata scheletrica costituisce l’unità morfologica del muscolo scheletrico. Ogni singola fibra è delimitata da una comune membrana plasmatica, detta sarcolemma, che circonda e racchiude la massa di citoplasma, chiamata sarcoplasma, nella quale sono immerse le miofibrille e gli organuli citoplasmatici. La maggior parte del sarcoplasma è occupata dalle miofibrille, lunghe strutture cilindriche, altamente specializzate per la contrazione. La restante porzione del sarcoplasma contiene: gruppi di mitocondri, gocce lipidiche, granuli di glucosio. Nel sarcoplasma extrafibrillare si osserva un esteso REL, detto reticolo sarcoplasmatico, che circonda le miofibrille. Le miofibrille presentano una successione di bande chiare e scure, che si alternano con regolarità: le bande più scure prendono il nome di bande A mentre quelle più chiare prendono il nome di bande I. Ciascuna banda I risulta divisa da una stria Z. La banda A appare occupata, nella parte centrale, da una sottile banda più chiara, che prende il nome di banda H; essa è attraversata, a sua volta, dalla stria M. Il tratto di miofibrilla compreso tra due linee Z contigue prende il nome di sarcomero e rappresenta l’unità funzionale dell’intero muscolo striato. Le proteine del sarcomero sono:

- contrattili = actina e miosina;

- regolatorie = troponina e tropomiosina;

- strutturali = titina, nebulina, distrofina e proteine dei dischi Z. La distrofina è una grossa proteina localizzata in prossimità della faccia citoplasmatica del sarcolemma. Si lega alla F-actina ed a complessi glicoproteici di membrana, formando un complesso molecolare che forma una struttura ponte che collega la matrice extracellulare con il sarcoplasma e l’actina citoscheletrica. Questo complesso prende il nome di costamero.

Ogni muscolo scheletrico ha due tipi di fibre nervose:

• motrici = per la contrazione;

• sensitive = collegate con i fusi muscolari.

Assoni mielinizzati di motoneuroni α entrano nel muscolo attraverso setti connettivali. Gli assoni perdono la mielina. I rami terminali hanno forma globosa e poggiano sulla placca terminale motoria, formando la giunzione neuromuscolare. Quest’ultima è formata da:

• terminale assonico = membrana presinaptica ricoperta da cellule di Schwann;

• doccia o fessura sinaptica = spazio intersinaptico;

• membrana muscolare = membrana postsinaptica.

Il sarcomero durante la contrazione si accorcia per avvicinamento delle strie Z, si ha quindi una riduzione della banda I mentre rimane invariata la banda A. Le miofibrille risultano a loro volta costituite da unità più piccole, i miofilamenti. I miofilamenti sono disposti longitudinalmente, paralleli gli uni agli altri, e si dividono in:

1.1) miofilamenti spessi = sono costituiti prevalentemente da miosina, questi filamenti costituiscono la banda A. La miosina muscolare è la miosina II, una molecola proteica costituita da due paia di catene leggere e due pesanti. Le due metà carbossiterminali si avvolgono tra loro per formare la cosiddetta coda della molecola, un lungo tratto lineare in cui le due catene polipeptidiche formano due eliche superavvolte. Al contrario le metà amminoterminali si avvolgono in due formazione globulare, dette teste della miosina. Associate alle teste si trovano le catene leggere. Queste ultime si presentano in due coppie; ciascun singolo elemento di una coppia si trova associato ad una testa differente. Alle teste di miosina è legato l’ATP;

1.2) miofilamenti sottili = sono costituiti da: actina, troponina, tropomiosina, titina, α-actinina, nebulina. Questi filamenti sono situati nella banda I e penetrano in quella A arrivando fino ai limiti della H. L’actina sarcomerica è molto simile all’actina normale, ma vi differisce poiché essa è associata alla troponina ed alla tropomiosina. I filamenti di actina sono agganciati alle strie Z tramite ponti proteici trasversali creati dall’-actinina. La troponina è una proteina filamentosa costituita da due eliche, essa alloggia in prossimità dei due solchi presenti tra le due catene intrecciate dei monomeri di actina. La molecola di troponina è formata da tre subunità, chiamate rispettivamente A, C, e T. Le due subunità periferiche A e T si legano rispettivamente all’actina ed alla tropomiosina. La subunità centrale C è quella che possiede altra affinità per il calcio. Quando la subunità C lega il calcio, si innesca una serie di cambiamenti conformazionali che coinvolgono tutta la molecola. La distanza tra le subunità A e T aumenta; ciò conseguentemente, impone alla tropomiosina di scivolare verso il fondo del solco, liberando il sito di legame, presente sull’actina, per le teste di miosina. La titina mantiene in posizione centrale i filamenti spessi di miosina. La nebulina, invece, è associata all’actina, interviene nel suo assemblaggio e nella sua lunghezza. La distrofina è una proteina flessibile e allungata, ancorata alla membrana che lega l’actina. La sua assenza o il suo malfunzionamento causano la distrofia muscolare. Il reticolo sarcoplasmatico risulta formato da una serie di strutture tubulari che circondano le miofibrille, che va a formare il sistema a rete. A intervalli regolari i tubuli longitudinali confluiscono saldandosi in canali di maggior calibro orientati trasversalmente e costituenti ognuno una cisterna terminale. Nella parte mediana della loro faccia esterna le cisterne terminali si associano con un altro elemento tubulare allungato e disposto trasversalmente, il tubulo T. La struttura costituita dal tubulo T associato alle due cisterne terminali prende il nome di triade sarcoplasmatica. La funzione del reticolo sarcoplasmatico è quella di propagare le onde di depolarizzazione (svolta soprattutto dalla triade). A muscolo decontratto, nelle cavità delle cisterne terminali vengono immagazzinati gli ioni calcio. Nell'ambito delle membrane che delimitano queste cavità si trova anche un’ATPasi calcio-dipendente in grado di pompare gli ioni calcio dal sarcoplasma nelle cavità delle cisterne terminali, contro gradiente di concentrazione. Il lume delle cisterne contiene una proteina capace di sequestrare gli ioni calcio, chiamata calsequestrina. Le membrane del tubulo T trasportano invece l’impulso nervoso, che viaggia lungo la membrana sarcolemmale, all’interno della fibra muscolare, dove induce il rilascio di ioni calcio dalle cavità delle cisterne terminali: la liberazione degli ioni calcio rappresenta il segnale che da inizio alla contrazione;

2) tessuto muscolare striato cardiaco = questo tessuto è costituito da cellule distinte, i miocardiociti, unite tra loro da particolari giunzioni meccaniche, i dischi intercalari. Per questo il tessuto muscolare cardiaco, costituito strutturalmente da singoli elementi cellulari, si differenzia nettamente dal punto di vista morfologico da quello muscolare scheletrico, i cui elementi cellulari rappresentano altrettanti sincizi polinucleati. Come le fibre muscolari scheletriche, anche quelle cardiache sono caratterizzate da un'alternanza di dischi chiari e scuri. I miofilamenti sono uguali a quelli delle fibre scheletriche. I miocardiociti sono elementi allungati con estremità irregolari e ramificate. Al centro della cellula si trova il nucleo, sempre unico. In vicinanza del nucleo si rinvengono inclusioni sotto forma di accumuli di glicogeno e trigliceridi. I mitocondri sono voluminosi e numerosi. Il reticolo sarcoplasmatico del muscolo cardiaco differisce notevolmente da quello del muscolo scheletrico. Non si osservano cisterne finestrate e terminali disposte trasversalmente, ma sarcotubuli di piccolo diametro a decorso longitudinale formanti una rete tridimensionale attorno alle colonne irregolari dei miofilamenti. A livello della stria Z un tubulo T, di dimensioni maggiori di quello della fibra muscolare striata, si invagina dal sarcolemma all’interno della massa contrattile, stabilendo rapporti di contiguità con piccole espansioni trasverse dei sarcotubuli. Si forma così la diade, che si trova al posto della triade del muscolo scheletrico. Ci sono due tipologie di cardiociti: atriali e ventricolari. Essi differiscono solo per un ormone contenuto nei cardiociti atriali, l’ormone natriuretico atriale. La sua azione si traduce con un aumento della diuresi e nell’escrezione del sodio a livello renale. Poi ci sono i dischi intercalari, che sono delle giunzioni che collegano i cardiociti tra loro, essi sono:

2.1) desmosomi = la loro funzione e di ripartire sul tessuto miocardico le forze di tensione che si sviluppano con la contrazione;

2.2) giunzioni comunicanti = consentono il passaggio dell’impulso elettrico da un cardiocita all’altro; La muscolatura cardiaca si divide in:

2.3) miocardio comune = muscolo striato involontario (costituito da fibre muscolari cardiache), non si ripara, si contrae in maniera autonoma (autoritmicità). Modulazione da parte del sistema nervoso autonomo. Forma due sistemi distinti di fibre, tra loro indipendenti (una per l’atrio ed una per il ventricolo). I due sistemi sono separati dallo scheletro fibroso del cuore. Tutte le fibre, degli atri e dei ventricoli, originano e terminano sullo scheletro fibroso che funziona da isolante;

2.4) miocardio specifico = la connessione funzionale tra i due sistemi muscolari è assicurata dal sistema di conduzione del cuore. La muscolatura cardiaca si contrae in modo ritmico autonomamente, senza l’intervento del sistema nervoso periferico. Ciò presuppone l’esistenza di particolari zone della stessa muscolatura nelle quali viene spontaneamente prodotto l’impulso, che è poi trasmesso attraverso vie preferenziali a tutto il restante muscolo cardiaco. Tali zone del miocardio sono costituite da cardiociti modificati, specializzati nell’autoeccitabilità e nella conducibilità dell’impulso. L’insieme delle strutture miocardiche destinate all’autoeccitabilità ritmica e alla conduzione dello stimolo alla restante muscolatura comune prende il nome di sistema di conduzione specifico. Esso è formato da: nodo senoatriale, nodo atrioventricolare e fascio comune atrioventricolare di His. Le cellule del sistema di conduzione specifico sono:

2.5) cellule pacemaker (o nodali) = forma rotonda, citoplasma pallido ricco di mitocondri, miofibrille scarse e disposte in modo ordinato;

2.6) cellule di transizione = mettono in connessione le cellule pacemaker con i cardiociti atriali; pochi mitocondri e granuli di glicogeno;

2.7) cellule di Purkinje = le sue fibre generano gli impulsi elettrici spontanei che scatenano la contrazione del muscolo cardiaco. Esse trasmettono l’impulso alle cellule di transizione;

Miogenesi = il miocardio si sviluppa dal mesoderma splancnico. I mioblasti si riproducono rapidamente e poi si differenziano;

3) tessuto muscolare liscio = esso origina dal connettivo embrionale, per poi differenziarsi in muscolo. Esso è specializzato in contrazioni muscolari continue, relativamente deboli, in grado di produrre movimenti diffusi che determinano la contrazione dell’intera massa muscolare piuttosto che di singole unità motorie. La contrattilità è una proprietà intrinseca della muscolatura viscerale, indipendente dall'innervazione, con un andamento peristaltico. Essa è influenzata dall’attività del sistema nervoso autonomo, da ormoni e da metaboliti locali che modulano in relazione alle differenti domande funzionali. La cellula muscolare liscia presenta una striatura longitudinale, dovuta all’allineamento degli elementi contrattili, ma sono prive di tubuli T, la cui funzione è svolta dalle caveole (invaginazioni della membrana in contatto con il SR). La cellula muscolare liscia ha generalmente una forma fusata. Le cellule lisce sono generalmente connesse tra loro da desmosomi, che assicurano l’accoppiamento meccanico. Le proteine principali sono quelle contrattili, cioè l’actina e la miosina II, organizzate in filamenti sottili e spessi; la proteina regolatrice è il caldesmone, legata al filamento sottile; le proteine citoscheletriche sono desmina e vimentina nei filamenti intermedi e actina e vinculina nei corpi densi ed aree dense, formazioni compatte da cui si originano filamenti sottili e quelli intermedi. Nel filamento spesso sono disposte, secondo un arrangiamento latero-polare, con le teste orientate in direzioni opposta ai due lati. Filamenti spessi e sottili non sono organizzati in sarcomeri, ma in unità contrattile prive di simmetria. L’unità funzionale del muscolo liscio è un gruppo di cellule che si contraggono in sincronia (foglio o fascio). Si distinguono due tipi di muscoli lisci:

3.1) muscoli lisci viscerali (o unitari) = essi tendono ad autogenerare il proprio livello di contrazione ritmica. Questo tipo di muscolatura è caratterizzata da contrazioni lente;

3.2) muscoli lisci multiunitari = essi sono caratterizzati da una rapida contrazione.

La muscolatura liscia è caratterizzata da due tipi di contrazione:

- ritmica = prevede l’insorgenza ritmica di impulsi periodici che si propagano come un’onda;

- tonica = prevede uno stato continuo di contrazione, denominato tono muscolare.

I suoi filamenti sono formati da:

• filamento sottile = actina, associata con troponina e tropomiosina;

• filamento spesso = miosina;

• filamento intermedio = vimentina e desmina.

La contrazione del muscolo liscio può essere così riassunta:

I filamenti di actina e miosina si legano solo se quest’ultima è fosforilata. Il Ca2+ liberato dalle caveole del citoplasma si lega alla calmodulina per formare il complesso Calcio-Calmodulina che attiva la chinasi delle catene leggere (un enzima) della miosina. La fosforilazione della catena leggera permette di smascherare il sito di legame per l’actina, permettendo l’interazione e la contrazione.

Funzionalità del muscolo liscio = si accorcia di più di quello striato; consuma meno energia; può restare contratto più a lungo; può essere spontaneamente attivo.

Tessuto adiposo

È un particolare tipo di tessuto connettivo molto importante, con funzioni endocrine, autocrine e paracrine. È composto da cellule adipose che si aggregano a formare i lobuli adiposi e da connettivo lasso che porta con sé vasi, nervi, fibroblasti, macrofagi e preadipociti; che costituiscono la frazione vasculo stromale. Le cellule adipose sono dette adipociti, che contengono una o più gocce di trigliceridi. Il tessuto adiposo viene distinto in 3 tipi:

1) bianco o uniloculare = i suoi adipociti sono molto grandi e contengono un nucleo in periferia ed un’unica grande goccia di grasso. Molto vascolarizzato. Le sue funzioni sono: accumulo e sintesi di lipidi neutri;

2) bruno o multiloculare = i suoi adipociti hanno un nucleo centrale ed intorno tante piccole gocce di grasso. Esso presenta una frazione vasculo-stromale ricca di fibre nervose amieliniche e capillari. La sua funzione principale è la produzione di calore dato l’elevato numero di mitocondri;

3) beige o pauciloculare = origine non chiara, sembra che durante l’esposizione al freddo questi adipociti reclutino adipociti bianchi per contrastare l’abbassamento di temperatura.

Il tessuto adiposo genera svariati tipi di molecole: leptina (fa ridurre l’introito alimentare), TNFἀ, IL-6 ecc. Queste svolgono un ruolo importante nel controllo della massa grassa, interagendo tra loro ed essendo regolati da vari ormoni e dal sistema nervoso simpatico. Questi sono coinvolti nella fisiologia e nella fisiopatologia del tessuto adiposo. Il tessuto adiposo si accresce mediante:

• iperplasia = divisione cellulare dei preadipociti;

• ipertrofia = aumento della quantità di lipidi.

Tessuto nervoso

Suddivisione anatomica generale:

1) sistema nervoso centrale (SNC) = encefalo + midollo spinale, essi sono rivestiti da meningi costituite da tessuto connettivo. Le meningi sono: dura madre > aracnoide > pia madre;

Le cellule ependimali gliali producono il liquido cefalorachidiano che circola tra aracnoide e pia madre, riempiendo i ventricoli del cervello.

2) sistema nervoso periferico (SNP) = tutto il tessuto nervoso al di fuori del SNC.

Barriera ematoencefalica = isola il tessuto nervoso dal sangue e dal liquido cefalorachidiano, essa controlla che non ci siano agenti patogeni.

Il tessuto nervoso è caratterizzato dalla capacità di condurre segnali elettrici chiamati potenziali d’azione. Nel sistema nervoso periferico (SNP) si trovano i nervi. Ogni nervo è circondato da tessuto connettivo, il quale a seconda della porzione di nervi che circonda si chiamerà:

• epinevrio = circonda l’interno nervo;

• perinevrio = circonda singoli fasci di fibra nervosa;

• endonevrio = circonda ogni singola fibra nervosa.

Questo tessuto è formato da neuroni, che sono responsabili della capacità di conduzione e cellule di sostegno chiamate cellule della microglia (o glia). La neuroglia protegge e isola i neuroni. I neuroni sono le cellule specializzate per la conduzione dell’impulso nervoso. Essi sono composti da:

- corpo cellulare = contiene il nucleo ed è il sito delle funzioni generiche della cellula. Il nucleo presenta un’elevata attività di sintesi proteica. Intorno al nucleo vi è un esteso RER, che prende il nome di zona di Nissl o sostanza tigroide. L’apparato di Golgi è molto sviluppato. Il citoscheletro è molto sviluppato, costituito da: filamenti intermedi della classe IV e microtubuli;

- dendriti = sono prolungamenti del corpo cellulare, essi conducono il potenziale d’azione verso il corpo cellulare. Sono rivestiti da plasmalemma, e non hanno l’apparato di Golgi. I dendriti hanno dei prolungamenti, che prendono il nome di spine dendritiche;

- assone = è un prolungamento del corpo cellulare, esso conduce il potenziale d’azione dal corpo cellulare. Esso si genera da una regione del corpo cellulare, il cono di emergenza, dove non vi sono corpi di Nissl. Al cono di emergenza segue il segmento iniziale dell’assone (prima dell’inizio del rivestimento mielinico); queste due zone costituiscono la zona di attivazione, dalla quale si generano i potenziali d’azione. In prossimità della terminazione dell’assone che si è allargato ed ha perso la guaina mielinica, vi è il bottone terminale. In esso sono presenti vescicole contenenti neurotrasmettitori. Il citoplasma dell’assone viene detto assoplasma mentre la membrana assolemma. Nell’assoplasma sono presenti mitocondri, microtubuli, neurofilamenti, microfilamenti e vescicole. Il RER è assente nell’assoplasma. Per questo motivo l’assone deve costituire un flusso, avendo bisogno di componenti di membrana. Il traffico continuo di componenti di membrana prende il nome di flusso assonico, che può essere:

+ retrogrado = è guidato dalla dineina;

+ anterogrado = è guidato dalla chinesina, trasporta neurofilamenti e sostanze implicate nel ricambio dei costituenti di membrana.

I neuroni si possono classificare in base alla forma ed alla funziona. In base alla forma, si dividono in:

- neuroni multipolari = hanno molti dendriti ed un solo assone;

- neuroni bipolari = hanno un solo dendrite e un solo assone;

- neuroni pseudounipolari = hanno un solo prolungamento che esce dal corpo cellulare;

- neuroni unipolari = hanno o un solo dendrite o un solo assone.

In base alla funzione, si dividono in:

- neuroni sensitivi (o afferenti) = conducono il potenziale d’azione verso il SNC.

- motoneuroni (o neuroni efferenti) = conducono il potenziale d’azione dal SNC verso il SNP;

- interneuroni = conducono il potenziale d’azione da un neurone all’altro all’interno del SNC.

Le cellule della neuroglia, si dividono in: neuroglia del sistema nervoso centrale e neuroglia del sistema nervoso periferico. Le cellule della neuroglia del SNC sono:

- astrociti = hanno una forma stellata, essi ricoprono i corpi cellulari dei neuroni ed i vasi sanguigni. Le loro funzioni sono: sostegno e nutrizione del corpo cellulare, aiutano a controllare la composizione dei fluidi interstiziali;

- oligodendrociti = hanno un nucleo tondeggiante ed evidente. Le sue espansioni citoplasmatiche creano un contatto con più assoni e li ricoprono di mielina, la guaina isolante che permette la conduzione saltatoria;

- cellule ependimali = esse producono il liquido cerebrospinale e ne regolano la circolazione e il riassorbimento;

- cellule della microglia = sono i macrofagi del SNC, esse possono diventare mobili ed agire in caso di infiammazione.

Le cellule della neuroglia del SNP si dividono in:

- cellule di Schwann = ogni cellula si può avvolgere intorno ad un assone per volta, così facendo possono ricoprirlo con la guaina mielinica. Di conseguenza il nucleo e gli organelli della mielina saranno nella periferia o verranno espulsi, facendo rimanere solo il citoplasma. Per questo motivi gli assoni prendono il nome di sostanza bianca;

- cellule satelliti = esse regolano i livelli di O2 e CO2 e dei neurotrasmettitori.

La guaina mielinica di un singolo assone del SNP è formata dalle cellule di Schwann. Il rivestimento mielinico di un segmento formato da una singola cellula di Schwann prende il nome di segmento internodale. I punti di discontinuità della guaina mielinica prendono il nome di nodi di Ranvier. La presenza dei nodi di Ranvier è essenziale per determinare la conduzione saltatoria delle fibre mieliniche, che consente il passaggio del potenziale d’azione molto più velocemente rispetto ad un assone senza nodi di Ranvier. La mielina ha una funzione molto simile alla membrana plasmatica, ma una composizione molto differente. Essa è costituita dal 70% di lipidi e sono assenti le proteine integrali. Funzioni della mielina:

• blocco del passaggio di ioni;

• aumento velocità del potenziale d’azione.

La sinapsi è un particolare tipo di giunzione tra due cellule; è il sito dove i potenziali d’azione di una cellula nervosa possono determinare la produzione di potenziali di membrana nell’altra cellula. L’elemento che trasporta il potenziale d’azione dal corpo cellulare verso una sinapsi è chiamato elemento presinaptico, mentre quello che trasporta il potenziale d’azione dalla sinapsi verso il corpo cellulare è denominato elemento postsinaptico. Ci sono due tipologie di sinapsi: chimica e fisica. I componenti essenziali di una sinapsi chimica sono:

- terminale presinaptico = è formato dall’espansione terminale di un assone;

- fessura sinaptica = è lo spazio che separa il terminale presinaptico con la membrana postsinaptica;

- membrana postsinaptica = è la membrana dell’elemento opposta al terminale presinaptico.

Le sinapsi chimiche sono classificate in base alle caratteristiche delle porzioni postsinaptiche, in: assomatiche, assodendritiche, assospinodendridiche, assoniche e dendrodendritiche. Un tipo particolare di giunzione presinaptica è costituita dalla placca motrice. Questa giunzione si stabilisce tra una fibra nervosa motrice ed una fibra muscolare scheletrica, la sua funzione è quella di trasportare l’impulso elettrico. Nelle sinapsi chimiche, il potenziale d’azione non passa direttamente dal terminale presinaptico, ma attiva una particolare classe di molecole, denominate neurotrasmettitori; queste molecole interagiscono con recettori specifici posti sulla membrana postsinaptica inducendo alterazioni del potenziale di membrana dell’elemento postsinaptico. Il più comune neurotrasmettitore è l'acetilcolina.

Le sinapsi fisiche sono costituite da gap junctions, possono aprirsi e chiudersi in risposta a cambiamenti di pH e alla concentrazione del Ca.

Nel SNC i corpi cellulari, i dendriti e le relative cellule della neuroglia rappresentano la sostanza grigia, mentre gli assoni rivestiti da guaina mielinica rappresentano la sostanza bianca. I neuroni, essendo cellule perenni, non possono dividersi, ma in caso di lesione possono sopperire o meno al danno ricevuto in base al luogo del danno. Infatti se il corpo cellulare non è stato danneggiato, il neurone si può riparare (grazie alle cellule di Schwann); ma se il corpo cellulare viene danneggiato i suoi prolungamenti (assoni e dendriti) muoiono.

Dente e odontogenesi

Il dente è costituito da:

- alveolo = è la cavità ossea dove è inserito e tenuto dal legamento periodontale di tessuto connettivo fibroso denso;

- corona = porzione che si proietta sopra la gengiva, essa si divide in:

• corona clinica = parte che emerge dalla gengiva;

• corona anatomica = parte rivestita dallo smalto;

- radici = situate sotto l’orletto gengivale, trattengono i denti negli alveoli;

- colletto = è la regione tra corona e radice;

- polpa = racchiusa nella camera formata da tre sostanze calcificate;

- canale della radice = mette in relazione la polpa con il forame apicale;

- legamento periodontale = connettivo fibroso denso che rappresenta il periostio dell’osso che forma l’alveolo;

- forame apicale = attraverso il quale passano vasi sanguigni, nervi e linfa.

Odontogenesi = è il processo di formazione e sviluppo degli elementi dentali. Lo sviluppo dei denti è il risultato dell’interazione tra epitelio orale e tessuto mesenchimale sottostante. Nell’embrione si forma precocemente la cavità buccale primitiva, detta stomodeo. Lo stomodeo è l'epitelio a tre strati che ricopre un tessuto connettivo (che è detto ectomesenchima). Da esso si forma la lamina dentale, un ispessimento dell’epitelio di rivestimento, di origine ectodermica, che si approfonda nel mesenchima sottostante in corrispondenza di ogni futuro alveolo. Avremo due lamine dentarie primarie: una superiore ed una inferiore. Da esse si svilupperanno i denti decidui (da latte). I denti permanenti si svilupperanno da gemme dentali che si dispongono posteriormente a quelle dei decidui su una lamina dentale secondaria, che origina dalla primaria.

Cresta dentaria = la lamina epiteliale che assume una forma di ferro di cavallo, è formata da cellule cubiche che formano uno strato continuo che si addentra nel mesenchima. Questa si divide in due processi:

• esterno = da cui origina il solco vestibolare;

• interno = da cui origina la lamina dentale.

Gli stadi dell'odontogenesi sono:

1) stadio di gemma = ciascun dente origina da una gemma costituita dall’organo dello smalto​. La gemma dentale è uno dei rigonfiamenti (organo dello smalto) dei denti decidui che si formano lungo la lamina. La proliferazione delle cellule ectodermiche della lamina dà origine alle gemme dentali. La gemma dentale assume prima la forma di una clava, poi, per l’invaginazione della sua estremità più profonda, assume una forma a campana costituendo l’organo dello smalto. L’apice prolifera e viene circondato da cellule mesenchimali derivate dalla cresta neurale e migrate in questa zona, formando la papilla dentale (formerà dentina e polpa);

2) stadio del cappuccio = le cellule epiteliali proliferano ed inglobano le cellule mesenchimali formando una struttura a follicolo. Alcune cellule poligonali sono interposte tra I 2 strati e formeranno il reticolo stellato. Al centro dell’organo dello smalto le cellule addensate formano una sporgenza, il nodo dello smalto. Il prolungamento verticale del nodo viene detto corda dello smalto. Le cellule della papilla sono parzialmente racchiuse dall’epitelio adamantino Interno;

3) stadio di campana = continua l’accrescimento del cappuccio. L’invaginazione si approfonda e i margini cervicali continuano a crescere. Le cellule del reticolo stellato si allontanano tra loro per deposizione di sostanza intercellulare. Il reticolo stellato è separato dall’epitelio adamantino interno da uno strato di cellule piatte (strato intermedio). Inizia il differenziamento dei tessuti del dente e la crescita di dentina, smalto e cemento. Mentre si hanno le modifiche a carico della papilla dentale, intorno all’abbozzo del dente si forma un involucro fibroso che prende il nome di follicolo dentale. Il follicolo costituisce l’abbozzo di cemento e legamento periodontale. Il follicolo origina:

- cementoblasti = formano il cemento, che ricopre la dentina nella radice;

- osteoblasti = depongono osso alveolare attorno alla radice dei denti;

- fibroblasti = sviluppano il legamento periodontale, che connette i denti all’osso alveolare attraverso il cemento.

Germe dentario = follicolo dentale + papilla dentale + organo dello smalto;

4) stadio della corona = inizia la formazione dei tessuti duri. L’inizio della formazione dei tessuti duri è preceduto da una fase di differenziazione delle cellule, con l’arresto delle divisioni cellulari e secrezione di matrice proteica.

Le cellule mesenchimali della papilla assumono una forma cilindrica, diventano odontoblasti. Nella zona priva di cellule tra epitelio adamantino interno e odontoblasti compaiono fibre collagene e numerose vescicole prodotte dalle cellule epiteliali. Gli odontoblasti si differenziano solo se sono in contatto con le cellule dell’epitelio adamantino Interno. Lo smalto si forma solo dopo che è iniziata la deposizione di minerali nella matrice secreta dagli odontoblasti​. Prima di deporre dentina gli odontoblasti iniziano ad allontanarsi dalla membrana basale e nella zona priva di cellule rimangono processi citoplasmatici e numerose fibrille (predentina). Nella predentina si accrescono vescicole contenenti cristalli di idrossiapatite, fino a scoppiare e riversare i cristalli che si fondono tra loro fino alla completa mineralizzazione del tessuto dentinale. Gli odontoblasti permangono per tutta la durata della vita e continuano a produrre dentina. Le rimanenti cellule della papilla dentale formano la polpa del dente. La cavità della polpa contiene vasi sanguigni, nervi, fibre e riserve di materiale mesenchimale embrionale indifferenziato. I prolungamenti degli odontoblasti sono a stretto contatto con le cellule epiteliali che si differenziano in ameloblasti. Tali cellule secernono i prismi dello smalto che sono depositati al di sopra della dentina. Prima che si formi la dentina, l’organo dello smalto è nutrito dai vasi sanguigni della polpa dentale. Lo smalto si deposita dapprima all’apice del dente e da qui gradualmente va a rivestire il colletto. Quando lo smalto si ispessisce, gli ameloblasti si spostano verso il reticolo stellato. Qui regrediscono e formano temporaneamente una sottile membrana sulla superficie dello smalto, la cuticola dello smalto, che si sfalda in seguito all’eruzione del dente;

5) formazione della radice = la radice è formata da dentina, quindi è anch’essa prodotta dagli odontoblasti. Dall’organo dello smalto proliferano le cellule dell’epitelio interno ed esterno che vanno a formare la guaina epiteliale della radice di Hertwig, che racchiude la maggior parte della papilla dentale eccetto la membrana basale. Il margine di questa guaina racchiude il forame apicale primario. La guaina della radice dà inizio alla formazione della radice e poi si frammenta dando luogo ad una serie di isole cellulari note come residui epiteliali di Malassez;

6) eruzione dentale = poco dopo l’inizio della formazione della radice il dente comincia ad erompere. All'inizio dell’eruzione, lo smalto della corona è ancora coperto da ameloblasti e da residui dell'organo dello smalto che nell’insieme formano l’epitelio dello smalto ridotto. La corona passa attraverso il tessuto connettivo che si rompe sotto la spinta del dente. Il ridotto epitelio dello smalto e l’epitelio orale si fondono e formano uno spesso strato epiteliale sopra la corona, andando a formare l’attacco dentogengivale. In più, le cellule centrali di questo addensamento degenerano e formano un canale epiteliale attraverso il quale passa la corona. In tal modo l’eruzione non causa alcuna emorragia. Durante l’eruzione, le cellule dell’epitelio ridotto dello smalto perdono ogni tipo di vascolarizzazione e degenerano, trasformando lo smalto in un tessuto non vitale.