Istologia e embriologia - epitelio

Figura 1: Illustrazione schematica dei vari tipi di epiteli. strettamente legate le

une alle altre per mezzo di numerose giunzioni cellulari, che rendono il tessuto

compatto e resistente a traumi o strappi. Un altro aspetto caratteristico delle cellule

epiteliali è quello di essere polarizzate: sono cioè provviste di due superfici distinte,

una che guarda verso la membrana basale sottostante, detta superficie o versante

basale, e l'altra che guarda invece verso il lato superiore dell'epitelio, detta superficie

o versante apicale; quest'ultima presenta spesso specializzazioni funzionali

distintive, come la presenza di invaginazioni e protuberanze come microvilli o ciglia.

Un'altra specializzazione funzionale, tipica fondamentalmente delle cellule dello

strato più esterno della cute, è la cheratinizzazione; le cellule cheratinizzate

contengono cheratina, una molecola organica che, tramite la creazione di ponti

disolfuro le rende maggiormente resistenti ai traumi ed impermeabili ai liquidi.

Gli epiteli, in genere, non sono percorsi da capillari sanguigni e le sostanze utili per il

loro mantenimento sono veicolate mediante liquidi interstiziali: in questi ultimi gli

elementi nutritivi passano per diffusione dai capillari sanguigni dei tessuti sottostanti.

5.2 Tight e leaky junctions

Le strutture preposte al sistema di connessione sono le tight e le leaky junctions.

Le tight, rispetto alle leaky, sono impermeabili e ciò risulta anche da esperimenti

effettuati col nitrato di lantanio. Si è visto che in presenza di tight junctions il nitrato

non diffondeva. Le tights saldano tra loro le cellule. Tali giunzioni sono formate da

proteine chiamate claudine e occludine. Le tight formano la zonula occludens. La

zonula occludens è conformata in modo tale che per tutta la sua estensione le

membrane delle cellule coinvolte nella giunzione si affrontino e si fondano tra loro

grazie a proteine intrinseche di membrana che passano “a ponte” da un doppio strato

lipidico a quello contiguo saldando indissolubilmente le due membrane. Queste

proteine hanno cioè una porzione idrofoba spessa quanto entrambi i doppi strati

lipidici delle cellule affrontate e due calotte apicali idrofile che sporgono nel

citoplasma delle due cellule. Queste proteine intrinseche non sono disposte

sporadicamente ma sono organizzate in filiere intersecate fra sé ed orientate

diversamente nello spazio in modo da annullare lo spazio fra cellula e cellula. Al

microscopio elettronico quindi la zonula occludens appare come una struttura a tre

binari elettrondensi: i due più esterni sono rappresentati dagli strati fosfolipidici più

interni delle due cellule coinvolte nella giunzione, quello più interno è dato dalla

fusione dei due strati fosfolipidici esterni delle due cellule. Di conseguenza la

membrana cellulare nel suo insieme, a livello della giunzione occludente, assume un

aspetto penta laminare in quanto le tre bande elettrondense sono intercalate a

bande elettrontrasparenti. Questo tipo di giunzioni sono localizzate generalmente

all’apice di cellule polarizzate come quelle dell’epitelio intestinale e sono

impermeabili.

La macula adhaerens, definita anche placca di adesione, è costituita dalla porzione

extracellulare di particolari proteine, caderine, tra cui le caderine E, che sono

estremamente concentrate sulla membrana della porzione intorno alla zonula

adhaerens. La porzione intracellulare di queste caderine prende contatto con una

serie di proteine intracellulari che formano un rivestimento elettrondenso nella zona

sottostante. Sulle proteine della placca di adesione convergono dei fasci di

microfilamenti che, essendo composti da actina, hanno la proprietà di scorrere gli uni

sugli altri. La zonula adhaerens viene così ad essere un dispositivo tramite cui le

forze applicate alla cellula si scompongono secondo tante direttrici e scompaiono.

Inoltre i microfilamenti che si legano alla placca di adesione trovano proprio nella

zonula adhaerens un punto di forza per poter esercitare un movimento all’interno

della cellula. Figura 2: I desmosomi.

Un particolare tipo di giunzione è il desmosoma, che forma una sorta di “clips”

molecolare (figura 2). Un desmosoma è una giunzione di natura proteica tra cellule

adiacenti che salda i rispettivi citoscheletri (in particolare i filamenti intermedi)

donando al tessuto di cui le cellule fanno parte resistenza alla trazione ed altri traumi

fisici. Il desmosoma si lega ai filamenti intermedi, fatti di cheratina, tramite una placca

citoplasmatica composta da due proteine chiamate desmoplachina e placoglobina,

che legano anche le proteine integrali di membrana desmocollina e desmogleina,

alle quali spetta il compito di legarsi a proteine analoghe su di un desmosoma della

cellula adiacente.

I desmosomi sono in grado di regolare l’espressione di determinati geni. Infatti la

separazione della cellula da un’altra induce la produzione di determinate proteine,

generalmente poco prodotte quando due cellule sono a contatto.

5.3 Le caderine

Altre proteine di cui sono formate i desmosomi sono le caderine, proteine calcio-

dipendenti. La caderina è una molecola (una glicoproteina integrale) che media

2+

l'adesione cellulare in presenza di Ca . Le caderine rivestono la superficie della

cellula dotandola di cariche negative (grazie alla presenza di residui oligosaccaridici),

2+

mentre il Ca funge da "collante": con le 2 cariche positive, infatti, lo ione si

2+

interpone fra 2 caderine presenti su cellule diverse e ne permette l'adesione. Il Ca è

essenziale perché se mancasse, le cariche negative (non schermate) delle caderine

delle due cellule impedirebbero il processo per repulsione elettrostatica.

L'adesione promossa dalle caderine è un'adesione omotipica o omofila, ovvero fra

cellule uguali. Esistono circa 30 caderine diverse, classificate in 4 gruppi:

1. caderine E (epiteliali) dette uromoduline;

2. caderine P (placentari);

3. caderine N (nervose);

4. caderine desmosomiche, le quali a loro volta sono identificate in 2 diverse

classi, le desmogleine e le desmocolline e che intervengono nella formazione

dei desmosomi.

I vari tipi di caderine sono codificate da geni diversi ma hanno simile sequenza

amminoacidica.