Istologia - Sangue connettivo

Tessuti connettivi con funzione trofica

I tessuti connettivi con funzione trofica comprendono il sangue, la linfa e il tessuto adiposo. I tessuti trofo-connettivali sono di derivazione mesenchimale, privi di proprietà meccaniche di sostegno con funzione nutritiva: il sangue e la linfa. A questi si aggiunge il tessuto adiposo che svolge funzione di riserva energetica, considerato una varietà di tessuto connettivo lasso.

Sangue

È un fluido viscoso dal colore rosso bruno e pH 7,4. Nell'uomo rappresenta circa 1/12 del peso corporeo (4,5-6 L nell'adulto) ma si modifica in base all'età, ed è inferiore nelle persone anziane, e all'assorbimento di acqua e sali da parte del liquido interstiziale che, insieme al sangue e al liquido intercellulare, costituisce circa 2/3 del peso corporeo, mentre solo poco più di 1/3 è costituito da massa solida.

Cellule del sangue

Il sangue circola in un sistema di canali chiusi, i vasi sanguigni, spinto da un organo propulsore, il cuore, ed è veicolo ideale per il trasporto di sostanze. Grazie al loro ampio lume e alla parete sottile, le vene rappresentano un importante sistema tampone, potendo immagazzinare grandi quantità di sangue a seguito di un rapido apporto di acqua e sali, senza interessare la funzione cardiaca o la pressione sanguigna. D'altro canto, in caso di rapida perdita di liquidi, le vene fanno sì che il circolo arterioso, cioè il sistema ad alta pressione, non subisca immediatamente una caduta pressoria.

Composizione

Il sangue è costituito da cellule e matrice extracellulare, detta plasma, che è di natura liquida e non contiene fibre ma proteine disciolte in soluzione. Essendo il plasma in equilibrio con gli altri liquidi corporei, è possibile tornare senza problemi la perdita anche di 1 L di sangue a seguito di traumi o di molti litri di acqua a causa di eccessiva sudorazione.

Nel plasma sono sospese le cellule del sangue, dette elementi figurati o corpuscolati, a causa dell'assenza, in alcuni casi, del nucleo e degli organuli cellulari. Queste comprendono: eritrociti o globuli rossi, leucociti o globuli bianchi e piastrine o trombociti. Tuttavia, questo approccio è fuorviante, poiché il plasma non è formato dalle cellule del sangue, ma viene prodotto principalmente nel fegato.

Il sangue è costituito da plasma per il 55% e da elementi figurati per il 45%. Se si lascia sedimentare per qualche ora il sangue prelevato in presenza di anticoagulanti, le diverse componenti si andranno a stratificare nella provetta formando:

• Un pellet solido di colore rosso contenente globuli rossi,
• Un anello sottile biancastro contenente i globuli bianchi e le piastrine,
• Al di sopra un liquido giallo chiaro, il plasma, che corrisponde al 55% del volume della provetta.

Il restante 45% del volume della provetta corrisponde alla componente cellulare del sangue, definito ematocrito. L'ematocrito esprime la quota percentuale di cellule ematiche sull'intero volume sanguigno e, dato che i globuli rossi sono la parte preponderante della frazione corpuscolata del sangue (più del 99%), modificazioni dell'ematocrito possono verificarsi a seguito di variazioni numeriche dei globuli rossi dovute a emorragia (Hct < 45), permanenza in alta quota (Hct > 45), processi patologici (policitemia) o all'assunzione di eritropoietina.

Plasma

Il plasma rappresenta il 55% del volume ematico. È un liquido di colore giallo, costituito principalmente da acqua al 92%, che provvede al trasporto di molecole organiche e inorganiche, proteine 7% e altri soluti 1%. Le proteine plasmatiche sono rappresentate da:

• Albumine (60%) prodotte dagli epatociti e adibite al trasporto di ormoni steroidei e lipidi, nonché al mantenimento della pressione colloido-osmotica del plasma,
• Globuline (35%), secrete dai linfociti con funzioni immunitarie,
• Fibrinogeno prodotto dal fegato, coinvolto nel processo di coagulazione del sangue,
• Enzimi, proenzimi e ormoni.

Tra gli altri soluti che compongono il plasma (1%):

• Gli elettroliti, che compongono i fluidi extracellulari e contribuiscono alla pressione osmotica dei fluidi corporei.

I principali elettroliti plasmatici, noti anche come sali minerali, sono: sodio, potassio, calcio, magnesio, cloruro e bicarbonato. Sono inoltre presenti nel plasma nutrienti organici:

• Lipidi (colesterolo, trigliceridi)
• Zuccheri (principalmente glucosio)
• Aminoacidi assorbiti a livello intestinale
• I prodotti ultimi del metabolismo della respirazione cellulare, quali urea, acido lattico, creatinina e bilirubina.

Essendo il fegato la fonte principale delle proteine plasmatiche, le malattie del fegato possono alterare la composizione e le funzioni del sangue. Ad esempio, un deficit di produzione di fibrinogeno e fattori della coagulazione può determinare un sanguinamento incontrollato delle ferite, mentre un deficit di produzione di albumina determina edemi periferici e accumulo di liquido interstiziale.

Elettroforesi e siero

L'elettroforesi è un metodo che permette di separare le macromolecole, in particolare le proteine, sulla base della loro massa molecolare e carica elettrica. Le proteine, in base al peso in questo campo elettrico, prendono posizioni diverse. Si riconoscono le varie proteine del sangue:

• Albumine
• Immunoglobuline gamma
• Alfa 1 globuline
• Alfa 2 globuline
• Beta globuline

Il siero è il liquido tratto dal sangue, formato da plasma senza fibrinogeno, fattore VIII, fattore V e protrombina. Per ottenere un plasma senza fibrinogeno, in seguito al prelievo del sangue, si attende la coagulazione. Successivamente, per centrifugazione del campione biologico, si separa la fase liquida del sangue dalla parte corpuscolare e si ottiene dunque il siero.

Funzioni del sangue

• Trasporto di sostanze nutritive dal tratto gastro-intestinale alle cellule di tutto l'organismo. Il plasma è il mezzo per il trasporto a lunga distanza, allo stesso tempo contiene sistemi di sicurezza per i vasi (fattori di coagulazione, piastrine del sangue).
• Trasporto dei gas respiratori nel distretto polmonare e a tutte le cellule dell'organismo (gas respiratori con l'aiuto dei globuli rossi).
• Trasporto a rene dei prodotti di rifiuto rimossi dai vari distretti corporei (metaboliti che devono essere eliminati).
• Regolazione del pH e della temperatura corporea (ormoni e altri fattori di controllo).
• Mantenimento della pressione osmotica dei liquidi tessutali.
• Difesa da tossine e patogeni (proteine del sistema immunitario, anticorpi e complemento).

Funzioni del plasma

In virtù della sua composizione, il plasma è responsabile di molte funzioni proprie del sangue quali:

• Trasporto di sostanze nutritizie ai vari tessuti.
• Drenaggio dei cataboliti.
• Difesa immunitaria di tipo umorale (immunitaria adattativa ed è mediata dalla secrezione di anticorpi prodotti nelle cellule dei linfociti di tipo B, differenziatisi in plasmacellule).
• Temporanea riparazione di danni vascolari.

Eritrociti

Sono cellule altamente specializzate che derivano da cellule staminali midollari di derivazione mesenchimale. Sono detti anche globuli rossi o emazie e sono presenti in numero di 4,5-5,5 milioni per mm³ o µL. Sono cellule altamente differenziate adibite al trasporto dei gas respiratori, ovvero ossigeno e parte dell'anidride carbonica. Gli eritrociti nell'uomo sono privi di nucleo e di organuli citoplasmatici, che vengono persi nel corso della maturazione nel midollo osseo e per questo vengono definiti elementi figurati o corpuscolati del sangue. Hanno forma di disco biconcavo con un diametro di circa 7,5 µm e presentano un citoplasma acido che si colora in rosa-arancio con i coloranti acidi come l’eosina.

Nelle anemie, processi patologici a carico degli eritrociti, si possono riscontrare i globuli rossi:

• Macrociti: con diametro superiore a 9 µm
• Microciti: inferiori a 6 µm
• Megalociti: superano il diametro di 12-14 µm

Il citoplasma contiene una proteina acida e cromogena, l'emoglobina, che conferisce il colore rosso al sangue. L'emoglobina è una molecola di medie dimensioni costituita da quattro catene polipeptidiche (globine) uguali a due a due (due catene alfa e due catene beta), contenenti ciascuno al proprio interno una molecola di eme con al centro un atomo di ferro (Fe⁺⁺) capace di legare e rilasciare l'ossigeno (O₂). Grazie all'emoglobina, i globuli rossi sono in grado di caricarsi di ossigeno a livello degli alveoli polmonari, dove la pressione parziale di ossigeno (pO₂) è maggiore, per poi lasciarlo per diffusione a livello dei tessuti ed organi periferici dove la pressione parziale di ossigeno è minore.

La forma a disco biconcavo fornisce una superficie di diffusione relativamente ampia rispetto al volume ed è dovuta alla presenza di un robusto citoscheletro di membrana che consente agli eritrociti di infilarsi come piatti all'interno dei capillari anche più piccoli del proprio diametro. La membrana dei globuli rossi presenta glicoproteine e lipoproteine con funzione antigienica che determina l'appartenenza di ciascun individuo a un gruppo sanguigno. Gli eritrociti permangono in circolo per circa quattro mesi (115-120 giorni), e una volta invecchiati vengono rimossi dal circolo dai macrofagi presenti a livello della milza, organo deputato allo svolgimento di funzioni emocateretiche.

Eritropoiesi

La formazione degli eritrociti o eritropoiesi avviene nell'adulto nel midollo osseo rosso a partire dai precursori indifferenziati (cellule staminali) già indirizzati verso la serie rossa, come la BFU-E, le CFU-E e le ERC, che proliferano attivamente (fase di preamplificazione). La successiva fase di amplificazione inizia con lo stadio di proeritroblasto e termina con lo stadio di eritrocita maturo, attraverso quattro divisioni cellulari, distruzione del nucleo e la perdita di tutti gli organuli citoplasmatici.

Sviluppo dell'eritroblasto in 4 fasi

• Proeritroblasto —> cellula rotondeggiante con un diametro di 15 µm, nucleo voluminoso e cromatico con evidenti nucleolisi, scarso citoplasma basofilo per la presenza di r. endoplasmatico rugoso. Emoglobina assente.
• Eritroblasto basofilo —> cellula più piccola della precedente, nucleo con cromatina a zolle e nucleolo, citoplasma abbondante fortemente basofilo.
• Eritroblasto policromatofilo —> cellula più piccola della precedente, nucleo con cromatina a zolle, citoplasma con aree basofile che si alternano ad aree acidofile per la presenza di emoglobina, ribosomi scomposti, basofilia diminuisce. Ultima cellula della serie rossa capace di dividersi.
• Eritroblasto ortocromatico o normoblasto —> cellula più piccola, incapace di dividersi, nucleo picnotico/apoptotico, citoplasma ricco di emoglobina. Il nucleo espulso dall’eritroblasto viene fagocitato dai macrofagi midollari.

Dopo l'espulsione del nucleo, gli eritroblasti sono chiamati reticolociti poiché presentano una trama granulofilamentosa (ribosomi residui) nel citoplasma e sono pronti per essere immessi nel torrente circolatorio attraverso l'endotelio dei sinusoidimidollari. Trascorse 24 ore, si degradano i ribosomi residui trasformandosi in eritrociti maturi. Il citoscheletro assicura la formazione della tipica forma eritrocitaria attraverso una forte rientranza della cellula inizialmente sferica su due lati opposti. Un aumento dei numeri di reticolociti circolanti, definito reticolocitosi, è indice di un’intensa e recente emorragia, a cui il midollo osseo rosso ha risposto emettendo rapidamente in circolo nuovi eritrociti. Complessivamente, il tempo di produzione dei globuli rossi dura 4-5 giorni ed è sotto il controllo di numerosi fattori presenti nel microambiente midollare, citochine e del circolo sanguigno: ossigeno e eritropoietina prodotta principalmente dalle cellule interstiziali della corticale del rene.

Frequenza e patologia

Frequenza: 4.600.000-6.200.00 / mm³

• Eritrocitosi / policitemia —> valori alti di globuli rossi
• Anemia —> valori bassi di globuli rossi, rischio di trombi
• Valori normali non sono una garanzia, se si hanno globuli rossi con una forma diversa
• La talassemia è una malattia del sangue geneticamente trasmessa, in cui l'organismo sintetizza un'anomala forma di emoglobina.