Citologia e Istologia - Appunti

MANCA PARTE OSSIFICAZIONE

Lezione 16 | Data: 30/10

TESSUTO MUSCOLARE: costituisce i muscoli, il cuore e i visceri. La tipica specializzazione è la contrazione. Il tessuto muscolare si classifica in tessuto striato e tessuto liscio. Nello striato si osserva un'alternanza di bande chiare e bande scure. Lo striato è associato normalmente a movimenti volontari (tranne quello cardiaco). Il liscio è associato ai visceri.

TESSUTO SCHELETRICO: il muscolo è di origine mesodermica derivato dai mioblasti. Durante lo sviluppo i mioblasti (mononucleati) si fondono per formare un elemento polinucleato. Una cellula muscolare striata è detta fibra muscolare. Essa è delimitata da una membrana plasmatica detta sarcolemma. I nuclei hanno una posizione ipodermale in quanto la maggior parte del citoplasma è occupata dalle miofibrille. Nei muscoli scheletrici,

Le fibre muscolari si dispongono parallele tra loro. A organizzare le fibre muscolari è presente un tessuto connettivo organizzato su tre livelli: la guaina esterna che circonda tutto il muscolo è l'epimisio ed è formato da connettivo denso. Dall'epimisio si distacca il perimisio (intermedio) dal quale a sua volta si distacca l'endomisio, che è un connettivo reticolare e avvolge ogni singola fibra. Il connettivo, oltre che a fornire un sostegno, serve anche a coordinare l'attività di ogni fibra muscolare. Il connettivo lasso ha anche una funzione trofica con la presenza di vasi e nervi (con andamento irregolare per consentire la funzionalità sia in caso di contrazione che in caso di rilassamento). All'esterno della membrana plasmatica è presente la membrana basale. Interposte tra le due membrane abbiamo le cellule satellite. Una cellula muscolare, normalmente, non va incontro a mitosi ma se viene danneggiata, le cellule

satelliti riparano il danno(entro certi limiti). Se il danno è lieve, riescono a ripristinare la funzionalità del muscolo. Se il danno è esteso, invece, si formerà del tessuto connettivo cicatriziale con la perdita della funzionalità. All'interno della cellula muscolare striata abbiamo un'elevata presenza di mitocondri. Si ha, inoltre, la presenza di accumuli di glicogeno come riserva energetica. Per il trasporto dell'ossigeno, si ha la mioglobina analogamente all'emoglobina dei globuli rossi. Al di sotto della membrana plasmatica è presente la distrofina che lega il citoscheletro alla matrice extracellulare. La distrofina è per esempio implicata in patologie miodegenerative dove non viene prodotta. La distrofina fa da ponte tra l'actina citoplasmatica e proteine trans-membrana.

MIOFIBRILLE: rappresentano l'unità contrattile. Tra le miofibrille è presente citoplasma. Ogni miofibrilla è lunga

quanto una fibra muscolare che è lunga anche diversi centimetri. Una colorazione particolare è l'ematossilina ferrica che permette l'evidenziazione delle miofibrille. Durante l'osservazione al microscopio ottico, possono comparire aree di Coneim ma rappresentano artefatti. Le miofibrille presentano la stessa alternanza di bande che nella fibra muscolare. Queste bande si presentano poiché vi sono le bande delle miofibrille morfologicamente striate (disposizione a registro). L'unità che si ripete lungo la miofibrilla è il sarcomero ed è l'unità morfo-funzionale. La porzione centrale è la banda A (scura anisotropa) dalla quale si distingue la banda I (chiara isotropa). La banda I è divisa da una banda centrale scura detta linea Z. Le due porzioni della banda I sono dette semi-bande I. La banda A, però, non ha una struttura omogenea: infatti, al centro della banda A è presente una banda più

La banda H è una porzione più scura che divide in due la banda H. La banda M, una linea scura, delimita il sarcomero tra due linee Z. La banda A corrisponde a un filamento spesso, mentre la banda I a un filamento sottile. Nella banda H non vi è sovrapposizione tra filamenti spessi e sottili. I filamenti spessi sono composti da miosina, mentre i filamenti sottili sono composti da actina. La linea M è dovuta alla presenza di proteine che legano tra loro i filamenti spessi. Durante la contrazione, i filamenti sottili si scivolano su quelli spessi, facendo scomparire le semibande I e la banda H. Le proteine della banda M mantengono i filamenti spessi nella giusta posizione. Il filamento spesso è composto da molecole di miosina, che presentano una porzione chiamata coda (rivolta verso il centro) e una porzione chiamata testa. Il filamento spesso ha una polarità morfo-funzionale simmetrica rispetto alla linea M.

Il risultato della contrazione, in questo modo, è bidirezionale rispetto alle molecole di miosina. La parte centrale, dove non sporgono le teste è detta tratto nudo. Ogni molecola di miosina è un esamero (sei proteine), due catene pesanti e quattro leggere. Le catene pesanti costituiscono la coda e si avvolgono ad α-elica. In corrispondenza della testa, ogni catena pesante si avvolge su se stessa e si associa a due catene leggere. A livello della testa, avviene la reazione tra actina e miosina con attività ATPasica. La molecola di miosina può essere studiata più approfonditamente tramite l'utilizzo della tripsina e della papaina. La tripsina, spacca la molecola di miosina in due parti: una parte rappresenta una porzione di coda; l'altra una porzione di coda più la testa. Questa zona è detta zona cerniera e rappresenta una zona in cui la miosina si può piegare. La porzione della coda è detta meromiosina leggera.mentre la porzione della testa più una porzione di coda meromiosina pesante. La papaina scinde la meromiosina pesante nella porzione di coda e nella porzione globulare della testa. L'attività ATPasica è localizzata a livello della testa globulare. Le varie molecole di miosina che compongono un filamento spesso hanno una disposizione spirale in modo da avere le teste orientate in modo differente. FILAMENTO SOTTILE: il filamento sottile di F-actina è composto da proteine globulari di G-actina. L'actina può variare a seconda della categoria muscolare o se si tratta di actina citoplasmatica (filamenti actino-simili). Esse differiscono per alcune sequenze di amminoacidi. Esistono sei forme isomeriche di actina (due citoplasmatiche, due nel muscolo liscio, una nel muscolo striato e una nel muscolo cardicaco). All'actina del muscolo scheletrico, si devono associare le molecole di tropomiosina (filamentosa) e di troponina che regolano l'orientazione.del filamento. La tropomiosina è una proteina lineare. Più molecole di tropomiosina si associano tra loro per seguire l'intero filamento di F-actina. Ogni tanto, si trova intercalata una molecola di troponina. La miosina, interagisce con l'actina in punti precisi: la tropomiosina, quando è in una certa posizione, impedisce l'interazione tra testa miosinica e filamento di actina. La troponina è costituita da tre subunità: la subunità T si lega alla catena di tropomiosina; la subunità C si lega al calcio; la subunità I si lega al filamento sottile di actina. La troponina, in sostanza, controlla la disposizione spaziale della tropomiosina. Quando il calcio si lega alla subunità C della troponina, essa fa scivolare il filamento di tropomiosina e rende esposti i siti di legame per le teste miosiniche. Anche qui si parla di polarità morfo-funzionale: ogni G-actina ha una porzione fronte e retro. Le porzioni fronte,

Sono sempre rivolte verso il centro. Le linee Z sono costituite da proteine a cui si associano i filamenti di actina. Si chiama linea Z poiché al microscopio ottico ha andamento a zig-zag.

Lezione 17 | Data: 31/10

CITOSCHELETRO: nelle cellule muscolari, il citoscheletro tiene in sede i vari elementi che rendono contrattile il sarcomero. Le linee Z si chiamano Z per l'andamento a zig-zag delle proteine che le compongono: questo per dare inserzione a filamenti sottili di actina che sono sfalsati da sarcomero a sarcomero. La desmina rappresenta l'involucro di ogni singola miofibrilla che dona sostegno, interagendo con le linee Z e la membrana plasmatica.

MITOCONDRI: oltre a trovarsi alla periferia, essi sono molto internsi nelle immediate vicinanze delle miofibrille.

REL: anche nella fibra è costituito da una serie di tubuli delimitati da membrana. Il REL avvolge ogni miofibrilla. Nella fibra scheletrica la morfologia è particolare: anche nel REL, si ripeteranno

strutture ugualiaseconda dei sarcomeri. Il REL comprende, tra la semibanda I e la banda A una cisterna trasversale detta cisternaterminale. Tra le due finestre terminali, a livello della banda H, troviamo una cisterna fenestrata. In unsarcomero avremo due cisterne terminali tra A e I e una cisterna fenestrata a livello della banda H. Le duestrutture sono collegate da cisterne longitudinali.

CONTRAZIONE: il muscolo è innervato da fibre somato-motrici(corna anteriori del midollo spinale). Lasinapsi del tessuto striato, prende il nome di placca motrice. L'impulso nervoso, determina una depolarizzazionedella membrana plasmatica del sarcomero che a sua volta, determina una depolarizzazione della membrana delREL che determina il rilascio di ioni calcio. La membrana plasmatica, a livello di cisterna terminale, haun'organizzazione detta tubulo T. Per triade, nei mammiferi si internde il tubulo T associato a due cisterneterminali. La calsequestrina è legata al calcio.

L'impulso nervoso, determina una depolarizzazione di membrana che a sua volta determina una variazione di permeabilità del REL che libera ioni calcio. A contrazione terminata, sulla membrana del REL sono presenti pompe ATPasiche che consentono nuovamente il passaggio del calcio nel REL e la sua riunione con la calsequestrina (che è una proteina estrinseca interna). La distanza tra cisterna terminale e tubulo T è di 150A. In questo spazio vi è un ispessimento: sono presenti piedi giunzionali che mettono in comunicazione tubulo T e cisterna terminale. Sulla membrana della cisterna terminale sono presenti proteine canale per il passaggio del calcio. Ogni canale è composto da quattro subunità (detti anche recettori rionodinici). Anche sulla membrana del tubulo T sono presenti proteine che si mettono in rapporti funzionali con un canale del calcio (sempre formate da quattro subunità). Queste proteine vengono dette sensori in quanto passano.llo che succede è che i filamenti sottili di actina si avvicinano ai filamenti spessi di miosina, causando la contrazione muscolare. Durante questo processo, l'informazione elettrica viene trasmessa alle proteine canale della cisterna terminale. Questa trasmissione di informazioni elettriche è essenziale per innescare la contrazione muscolare. Quando l'informazione elettrica raggiunge le proteine canale, queste si attivano e rilasciano ioni calcio nel sarcomero. L'incremento dei livelli di calcio nel sarcomero permette alle teste di miosina di attaccarsi agli strati di actina e di iniziare il processo di contrazione. Le teste di miosina si flettono e tirano i filamenti sottili di actina verso il centro del sarcomero, causando la contrazione muscolare.