Appunti Istologia

Tessuto epiteliale

E’ stato il primo tessuto a svilupparsi, immaginandosi l’organismo come una sfera questo era la guaina esterna che lo ricopriva.

Funzioni

• Demarcare l’individuo dall’universo formando una barriera protettiva da un qualsiasi potenziale invasore. Il tessuto epiteliale si trova in alcuni casi monostratificato, tuttavia non spesso è sufficiente, si parla quindi di tessuto pluristratificato (10 strati). Le cellule sono fortemente impacchettate tra di loro in questi strati → formano un organismo isolato.
• Assorbire sostanze, infatti l’organismo necessita di ossigeno e nutrienti, che vengono assorbiti in regioni in cui l’epitelio è monostratificato (intestino e rene).
• Secernere sostanze che siano ad esempio molecole con attività di segnale che creano un film protettivo all’esterno (stomaco e ghiandole gastriche).
• Catturare segnali dall’esterno, avendo quindi funzione sensoriale diretta o indiretta. Si sviluppano delle proiezioni del tessuto nell’ambiente esterno: le ciglia, che in alcuni casi possono anche essere motili (bottoni gustativi della lingua).
• Trasportare materiale o cellule da parte delle cellule ciliate.
• Di protezione meccanica, come nel caso dell’epidermide.

Classificazione

Tipi di tessuto epiteliale (quasi sempre squamosi)

• Endotelio → riveste i vasi sanguigni e linfatici.
• Endocardio → tappezza gli atri e i ventricoli cardiaci.
• Mesotelio → riveste le pareti e delimita i confini delle cavità corporee chiuse.

Le singole cellule che compongono l’epitelio possono essere:

• Squamose, piatte o pavimentose → larghezza > altezza.
• Cubiche
• Colonnari o cilindriche → altezza > larghezza.
• Piramidali → con l’apice rivolto verso il lume.

La classificazione viene fatta per numero e forma delle cellule in superficie e per la presenza di specializzazioni:

• Epitelio semplice: singolo strato di cellule.
• Epitelio pseudostratificato in cui tutti gli elementi giacciono sulla membrana basale. Si trova nella trachea, nell’albero bronchiale, nei duttuli efferenti dell’epididimo. E’ anche chiamato epitelio respiratorio perché si associa al sistema respiratorio (pur non scambiando gas). E’ eterogenero, secerne sostanze (ad es. il muco, che viene spostato dalle ciglia) e molto spesso presenta sulla superficie delle ciglia motili (9+2), che con una flessione ritmica e controllata. Questo epitelio compone un film protettivo. Sulla sommità della cavità nasale questo epitelio contiene una regione chiamata neuroepitelio o epitelio olfattivo (pseudostratificato in cui si associano dei neuroni), in questo caso le ciglia (molto lunghe) non si muovono ma contengono recettori olfattivi.
• Epitelio squamoso (o pavimentoso) semplice è l’epitelio più semplice di tutto il corpo umano, è un epitelio di barriera e si trova nel:
  • Sistema vascolare → endotelio.
  • Sistema linfatico.
  • Cavità addominale → mesotelio.
  • Capsula di Bowmann nel rene.
  • Alveoli polmonari (per scambio di gas → molto sottile).
• Gli alveoli polmonari sono dei sacchi all’interno dei quali avviene scambio di gas (ossigeno entra e CO₂ esce); al loro interno ci sono delle cellule appiattite chiamate → pneumociti di tipo 1 (P1).

Tessuto epiteliale 1

• Epitelio cuboidale semplice spesso forma i dotti delle ghiandole esocrine, è presente sulla superficie dell’ovaio, nei tubuli renali e nei follicoli tiroidei. Ha funzione di barriera, assorbimento e secrezione di sostanze.
• Epitelio colonnare semplice ha funzioni secernenti e assorbenti molto sviluppate date le grandi dimensioni delle cellule. Lo si può trovare nel colon, nell’intestino, nello stomaco e nei tubuli renali. Alcuni presentano delle strutture specializzate → intestinale: microvilli.
• Epitelio stratificato: due o più strati cellulari, ci si basa su quello esterno per farne un’ulteriore semplificazione. Sempre sullo strato esterno possono esserci o meno cellule cheratinizzate (squame di cheratina).
• Epitelio di transizione o urotelio: riveste il tratto urinario inferiore, presenta delle placche per la protezione dall’urina.
• Epitelio squamoso stratificato si trova nei casi di epiteli protettivi, compone infatti ad esempio l’epidermide, ovvero lo strato più esterno della pelle, la cavità orale, l’esofago e la vagina.

Caratteristiche principali

Il tessuto epiteliale si trova sulla superficie dell’individuo in tutte le cavità del corpo, come ad esempio anche nelle ghiandole. È una barriera selettiva, ha una proliferazione molto spinta all’interno dell’organismo, ha a che fare con agenti potenzialmente patogeni, è molto plastico e resistente e si adatta alle condizioni esterne, è altamente eterogeneo, con differenze funzionali, è caratterizzato da cellule con poca matrice, ha delle cellule polari, che quindi permettono di suddividere il tessuto in tre regioni differenti:

• Dominio apicale
• Dominio laterale
• Dominio basale

Non può sopravvivere se non è associato o ancorato alla membrana basale.

Dominio apicale

Nel dominio apicale troviamo specifici enzimi, canali ionici e proteine di trasporto e specializzazioni della cellula, quali ciglia, microvilli e stereociglia o stereovilli:

• Micovilli → strutture digitiformi che aumentano la superficie di assorbimento. Hanno all’interno filamenti di actina che formano una struttura tridimensionale, le strutture si associano a una trama terminale di miosina formando una base solida. Possono essere differenti in base alla funzione dell’epitelio sul quale si trovano, la struttura interna è costituita da filamenti di actina legati trasversalmente da alcune proteine quali fimbrina, espina e fascina → legame che dà sostegno e rigidità. Il core è associato alla miosina II che lega i filamenti alla membrana plasmatica dei microvilli. La miosina II e la tropomiosina conferiscono la capacità contrattile ai microvilli.
• Stereociglia → sono più grandi dei microvilli, si possono vedere come microvilli immobili allungati che contengono ponti citoplasmatici che le collegano le une alle altre. Su di esse sono presenti dei segnali molecolari che riescono a percepire le condizioni esterne. Si osservano solo nell’epididimo, nel dotto deferente del sistema genitale maschile (facilitano l’assorbimento) e nelle cellule sensoriali dell’orecchio interno (sensibili alle vibrazioni meccaniche funzionano come meccanocettori sensitivi, a causa del possibile danneggiamento hanno un meccanismo che consente il rinnovamento della struttura).
• Ciglia → possono essere motili, avendo la struttura «assonema 9+2» e attraverso l’idrolisi di ATP si piegano sulla superficie della cellula (molto importanti nel sistema respiratorio). Quelle non motili presentano invece la struttura «assonema 9+0», mancando dei microtubuli centrali (ad esempio quelli del rene all’interno dei quali scorre l’urina).

Motili - come anche i flagelli

• Primarie/monociglia → immobili e sprovviste delle proteine motrici: chemosensori, osmosensori e meccanosensori.
• Nodali → movimento rotazionale.

Dominio laterale

Importante per la sua funzione di barriera, data dalla presenza di proteine specifiche (molecole di adesione cellulare, CAM) che fanno parte di giunzioni specifiche che lo rendono impermeabile. Il dominio laterale spesso forma invaginazioni, pieghe e proiezioni. La zona di attacco tra cellule è definita barra terminale e rappresenta un importante complesso strutturale costituito da un complesso giunzionale. Ci sono tre tipi di giunzioni, in generale abbiamo due zone:

• Zonula occludens - zona occludente → adesioni che non permettono il passaggio.
• Zonula adherens - zona aderente → per stabilità e resistenza meccanica alla zona occludente.

Giunzioni occludenti

Sono presenti nella zonula occludens (zona occludente), sono adesioni che non permettono il passaggio. Le proteine di questa zona formano una chiusura lampo che sigilla lo spazio intercellulare. Le giunzioni occludenti sono impermeabili e mantengono la separazione fisicochimica dei compartimenti tessutali. Legano i filamenti citoscheletrici di actina di due cellule adiacenti, sono formate principalmente da:

• Occludine che legano tra di loro attraverso legami omofilici → zip molecolare che impedisce il passaggio a tutto. Partecipano al mantenimento della barriera tra le cellule adiacenti e alla separazione tra i domini apicale e laterale.
• Claudine che sono molecole transmembrana, formano l’ossatura delle giunzioni e sono in grado di formare canali extracellulari per il passaggio paracellulare di ioni e piccole molecole. Claudine e occludine possono formare giunzioni più o meno strette.
• ZOproteins connettono le giunzioni occludenti ai filamenti di actina. Complessi con funzione strutturale e, in molti casi, anche con funzione di trasduzione del segnale. Nel momento in cui le molecole incontrano una barriera, si muovono attraverso di essa con un movimento paracellulare, definito movimento trans-cellulare, solitamente attivo, aiutato da recettori di canali.

Giunzioni ancoranti

Sono della zona aderente, che si trova direttamente sotto quella occludente. Forniscono alla cellula stabilità meccanica legando il citoscheletro di una cellula a quello di un’altra, sono importanti nel creare unità strutturale e nel riconoscimento cellulare grazie alla loro capacità di trasduzione del segnale. Vengono identificati due tipi di giunzioni ancoranti:

• Zonula adherens - zonula aderente → interagisce con i filamenti di actina.
• Macula adherens - macula aderente o desmosoma → interagisce con i filamenti intermedi. I desmosomi sono sparsi su tutto il versante laterale e danno continuità meccanica. Contengono le E-caderine (Ca-dep) e collegano le cellule con i loro filamenti intermedi.

Le molecole di adesione svolgono ruoli importanti nell’adesione cellula-cellula e cellula-matrice (emidesmosomi). Le giunzioni ancoranti sono costituite dalle CAM, che possono interagire con altre CAM attraverso legami omo o eterotipici. Hanno un ruolo importante nella comunicazione inter e intracellulare, nel riconoscimento, nella regolazione della barriera di diffusione intercellulare… Si suddividono in quattro famiglie:

• Caderine (Ca-dep), formano legami omofilici cellula-cellula. Sono associate alle catenine che le legano ai filamenti di actina grazie alle quali convogliano segnali che regolano meccanismi di crescita e differenziamento.
• Selectine, che interagiscono con molecole che contengono carboidrati sulla loro superficie → la combinazione selectine-carboidrati permette ai leucociti di extravasare, ovvero di uscire dalla circolazione ematica e spostarsi all’interno dei tessuti. Sono infatti espresse sulla superficie dei globuli bianchi, mediano il riconoscimento di neutrofili-cellule endoteliali.
• Integrine, costituite da dimeri α-β (subunità glicoproteiche transmembrana), prendono contatto con la MEC e a cui sono associate le catenine, che hanno funzione di trasduzione del segnale, e interagiscono con i filamenti intermedi e di actina del citoscheletro.

Giunzioni comunicanti

Anche chiamate gap junctions sono molto importanti nei tessuti dove è necessaria la coordinazione delle cellule adiacenti. Grazie a queste le cellule possono scambiarsi le informazioni: sono una serie di canali o pori transmembrana strettamente addensati (esameri che possono essere aperti o chiusi) che permettono il passaggio di ioni, molecole regolatorie e piccoli metaboliti.

Dominio basale

Le sostanze che vengono assorbite dal tessuto epiteliale devono poi diffondere nel connettivo sottostante, ma prima di raggiungere quest’ultimo incontrano la membrana basale (o lamina basale) → sottile linea che divide gli epiteli. E’ un sito di ancoraggio tra epitelio e sottostante tessuto connettivo con funzioni di:

• Delimitazione
• Filtaggio: permette il passaggio a molecole di un certo diametro bloccandone altre.

È composta da una sottile trama di filamenti formati da laminine, collagene IV e proteoglicani e glicoproteine associati.

Emidesmosomi e adesioni focali

Le adesioni focali formano un legame strutturale tra il citoscheletro di actina e la membrana basale, svolgono un ruolo importante nella migrazione cellulare (ad esempio nella riparazione delle ferite), nella raccolta e trasduzione del segnale (meccanosensività). La principale famiglia di adesioni focali sono le integrine, che interagiscono con proteine che legano l’actina e altre proteine regolatorie (tirosin chinasi) e con glicoproteine della matrice. Gli emidesmosomi permettono l’adesione di queste cellule alla membrana basale, sono presenti nei tessuti che richiedono una forte e stabile adesione al tessuto connettivo. Contengono integrine α e β che prendono contatto con il collagene e collegano il tutto ai filamenti intermedi. Inoltre integrine α e β si connettono alla fibronectina. La perdita di contatto con la membrana basale può portare alla morte o alla differenziazione della cellula.

Ghiandole

Esistono due macrocategorie di ghiandole epitelio secernenti, dipendentemente da come secernono i loro prodotti di secrezione:

• Le ghiandole esocrine → secrezione esterna attraverso condotti o tubi epiteliali. Possono convogliare il secreto modificandolo o non, aggiungendo componenti o assorbendone altre. Le cellule di queste ghiandole manifestano tre tipi di secrezione differente:
  • Merocrina → produzione di vescicole che si fonderanno con il versante apicale della cellula rilasciando poi il contenuto mediante esocitosi. E’ il meccanismo più comune ed è presente nelle cellule acinose del pancreas.
  • Apocrina → le vescicole trascinano un pezzo della membrana apicale che va a formare una vescicola extracellulare.
  • Olocrina → la cellula si riempie di vescicole per poi maturare, andare incontro ad apoptosi, disgregarsi e rilasciarle → viene rilasciata la cellula stessa. Meccanismo presente nelle ghiandole sebacee della cute.
• Le ghiandole endocrine → mancano di dotti secernenti, secrezione interna dei loro prodotti nel tessuto connettivo, che entrano nel flusso sanguigno per raggiungere le cellule bersaglio. I prodotti delle ghiandole endocrine sono gli ormoni. La secrezione endocrina preferita dalla cellula è quella merocrina. Spesso il rilascio è di ormoni che non hanno solo attività paracrina (in prossimità), ma attraverso il sangue.

Infine alcuni epiteli hanno cellule singole che secernono un prodotto, che regola il comportamento di altre cellule dello stesso epitelio: questo tipo di secrezione è denominata paracrina, il secreto viene rilasciato nella matrice extracellulare sottostante. Spesso molte cellule elaborano dei prodotti che si legano a recettori sulle stesse, in questo caso si parla di secrezione autocrina. Gli organi ghiandolari si formano in seguito all’associazione delle cellule epiteliali, spesso per invaginazioni di cellule che si specializzano formando degli adenomeri → parte secernente della ghiandola. Esistono diversi tipi di ghiandole pluricellulari, che possono essere classificate in:

• Semplici → il dotto non è ramificato, l’adenomero può avere una struttura tubulare, a forma di acino o con tubulo contorto.
• Composte → il dotto è ramificato e può avere una struttura tubulare se a forma di tubo, acinare o alveolare se a forma di sfera o tubuloacinare/alveolare se termina con una dilatazione sacciforme. L’adenomero delle tubulari può essere dritto, ramificato o convoluto, quello alveolare può essere singolo o ramificato.

Tessuto connettivo

E’ un tessuto di sostegno in grado di sopportare lo sviluppo di altri tessuti, caratterizzato da una grande quantità di matrice extracellulare; si sviluppa a partire dal mesoderma e dalla placca neurale in fase embrionale.

Funzioni

• Meccanica → impalcatura, sostegno, formazione di fori e setti per compartimentalizzazione.
• Trofica → porta nutrimento e dà struttura generale al sistema.
• Immunità innata → sede della risposta infiammatoria, ospita le cellule effettrici del S.I. ed è importante per la sostituzione dei tessuti lesi.

Composto da

• Matrice extracellulare → due categorie:
  • Fibre proteiche → collagene, elastiche e reticolari.
  • Sostanza fondamentale → componente amorfa contenente glicosamminoglicani, proteoglicani e glicoproteine multiadesive.
• Cellule residenti proprie → fibroblasti, condroblasti e osteoblasti.

Presenta anche vasi e nervi.

Classificazione

Il tessuto connettivo viene classificato in base a composizione, organizzazione delle componenti e funzioni:

• Connettivo embrionale:
  • Mesenchima → tessuto connettivo primitivo, si trova nell’embrione, contiene cellule immerse in una matrice gelatinosa lassa facilmente attraversabile, necessaria perché le cellule hanno un alto potenziale differenziativo. La sostanza fondamentale è viscosa e sono presenti fibre collagene e reticolari molto sottili e sparse.
  • Connettivo mucoso, presente nel cordone ombelicale, ha sostanza fondamentale gelatinosa e le cellule nella MEC sono separate tra di loro.
• Connettivo propriamente detto:
  • Lasso/areolare → presenta abbondante sostanza fondamentale, che può essere gelatinosa o viscosa, ha un ruolo importante nella diffusione di ossigeno e nutrienti.
  • Denso, che a sua volta si suddivide in:
    • Irregolare → contiene soprattutto fibre di collagene e le cellule sono solo fibroblasti. Le fibre sono disposte in fasci ed danno forza alle sollecitazioni meccaniche.
    • Regolare → tendini, legamenti, aponeurosi.

Connettivo lasso e denso

L’epitelio forma delle introflessioni scendendo a livello del tessuto connettivo lasso, che è un connettivo trofico ricco di nuclei che appartengono a cellule del sistema immunitario, mentre più in profondità è presente il connettivo denso, caratterizzato da meno cellule.

Epiteliale → lasso → denso

La connessione tra questi tre epiteli è vitale per garantire un costante nutrimento agli epiteli (che non sono vascolarizzati).