Fondamenti di istologia embiologia ed anatomia funzionale - Appunti

Composizione dell'osso

MOLECOLE ORGANICHE:

• collagene di tipo 1
• proteoglicani
• glicoproteine adesive
• fattori di crescita e citochine
• proteine e vitamina K-dipendenti

MOLECOLE INORGANICHE:

• fosfato di Ca sotto forma di cristalli di idrossiapatite
• carbonato di Ca con tracce di sodio, magnesio, potassio, fluoro

All'interno della MATRICE OSSEA sono compresi degli spazi denominati lacune, ognuna delle quali contiene una cellula del tessuto osseo, o OSTEOCITO.

Oltre agli osteociti, nel tessuto osseo troviamo altri 4 tipi cellulari:

• CELLULE OSTEOPROGENITRICI = queste cellule rinnovabili sono necessarie per far avvenire l'osteogenesi. Sono in grado di rispondere agli stimoli, come le BMP, che le trasformano in cellule che formano l'osso; si trovano sulla superficie esterna e interna delle ossa, cellule appiattite o "pavimentose" con nucleo poco colorato, allungato o ovoidale e scarso citoplasma.
• OSTEOBLASTI = sono elementi secernenti, producono il

• CELLULE di RIVESTIMENTO dell'OSSO = Sono poste sulla superficie esterna o interna dell'osso, e sono quindi dette PERIOSTALI e ENDOSTALI rispettivamente.
• OSTEOCLASTI = Sono grandi cellule multinucleate presenti in sedi di rimozione dell'osso. L'osteoclasto neoformato, per diventare cellula del riassorbimento osseo, deve essere attivato e con questo processo diventa una cellula altamente polarizzata. Negli osteoclasti troviamo tre zone cellulari specializzate:
  1. orletto striato o increspato
  2. zona chiara
  3. regione basolaterale
• Gli osteoclasti hanno la capacità fagocitaria e sono destinati al riassorbimento del tessuto osseo (= matrice mineralizzata) attraverso il rilascio di protoni e di idrolasi lisosomiali nel microambiente extracellulare.

• Una lamina densa e compatta, OSSO COMPATTO = detto anche maturo è formato da osteoni e SISTEMI HAVERSIANI (= unità di base dell'osso compatto).

cilindriche) = LAMELLE CONCENTRICHE, le cui parti residue vengonodette lamelle interstiziali.

Una trama spongiforme formata da TRABECOLE, OSSO SPUGNOSO = costituito da trabecole (= sonocostituite da lamelle ossee non organizzate in osteoni ben definiti) sottili o spicole disposte in modoapparentemente disordinato, che delimitano cavità intercomunicanti. Questi spazi sono riempiti dalMIDOLLO EMOPOIETICO.

La struttura ossea è organizzata da:

• Tessuto osseo di tipi FIBROSO o non lamellare = è un osso immaturo e si rinviene normalmentenell’EMBRIONE, e durante la guarigione delle fratture. Una volta deposto il tessuto fibroso vieneprontamente riassorbito e rimpiazzato con tessuto di tipo LAMELLARE
• Tessuto osseo di tipo LAMELLARE

Le ossa possono essere classificate in base alla FORMA in 4 gruppi:

1. Ossa lunghe = si identificano diverse parti:
2. Ossa corte
3. Ossa piatte
4. Ossa irregolari

Un’ampia cavità

contenente midollo osseo, chiamata MIDOLLO OSSEO: è formato da CAVITÀ del MIDOLLO o MIDOLLARE, costituisce la parte più interna delle ossa lunghe. in differenti stadi dello sviluppo e da La porzione che prende contatto con le ossa corte per un intreccio di cellule e fibre reticolari formare articolazioni mobili, presenta una superficie rivestita da CARTILAGINE IALINA. Le restanti superfici sono ricoperte da tessuto connettivo fibroso, il PERIOSTIO. MIDOLLO ROSSO. Quando l’individuo cresce la quantità di midollo rosso non aumenta in misura proporzionale alla crescita delle ossa, quindi nelle fasi finali dello sviluppo e nell’adulto, il tessuto presente nella cavità midollare è formato prevalentemente da cellule adipose e quindi denominato MIDOLLO GIALLO. TAPPE DELLO SVILUPPO = parte 1 IMPATTI SULLA

SOCIETÀ: MECCANISMI DELLO SVILUPPO

1. Fecondazione in vitro
2. Embriologia sperimentale
3. Teratologia
4. Genetica dello sviluppo
5. Conoscenza delle cellule e morfologia = ELEMENTI CHIAVE malformazioni

Sebbene l'impatto pregresso della biologia dello sviluppo sia rilevante, l'impatto futuro sarà anche maggiore. La conoscenza dei meccanismi dello sviluppo sarà d'aiuto per l'industria farmaceutica per evidenziare NUOVI OBIETTIVI TERAPEUTICI per il trattamento del cancro e delle malattie degenerative. Vari sistemi modello sono importanti per studiare lo sviluppo e in particolare le VIE di TRASDUZIONE del SEGNALE in esso coinvolte. Le conoscenze sui processi di ACCRESCIMENTO e RIGENERAZIONE sono utilizzabili a scopo terapeutico. L'estensione dello SCREENING PRENATALE permetterà di comprendere l'intera varietà di malattie dovute ai singoli geni. Sarà possibile impiegare la biologia dello sviluppo

per la produzione di tessuti o organi per il TRAPIANTO, ed esistono due diverse vie per raggiungere questo scopo:
• l'INGEGNERIA TISSUTALE con l'utilizzo di SCAFFOLDS;
• lo sviluppo a partire da CELLULE STEMINALI EMBRIONALI UMANE
La BIOLOGIA DELLO SVILUPPO è la scienza che cerca di spiegare in che modo la struttura degli organismi si modifica con il passare del tempo. La struttura o morfologia comprende la disposizione delle parti, il numero delle parti, i differenti tipi di parti. Tutti gli esempi di sviluppo che possiamo considerare possono essere classificati in quattro gruppi:
1. SPECIFICAZIONE REGIONALE, ovvero il modo in cui compare una struttura in popolazioni cellulari inizialmente simili.
2. DIFFERENZIAMENTO CELLULARE riguarda il meccanismo con cui si originano tipi differenti di cellule.
3. MORFOGENESI, ossia i movimenti di cellule e tessuti che conferiscono all'organo o all'organismo in via di sviluppo la sua forma tridimensionale.
4. ACCRESCIMENTO,

Cioè l'aumento e la regolazione delle proporzioni tra le diverse parti del corpo.

Ontogenesi è l'insieme dei fenomeni attraverso cui dall'uovo fecondato si origina un adulto capace di riprodursi.

Gli stadi precoci dello sviluppo corrispondono all'embriogenesi, in cui classicamente si distinguono quattro fasi successive:

1. Segmentazione: consiste fondamentalmente in una successione di divisioni cellulari da cui si originano cellule figlie o blastomeri. L'insieme di divisioni, che si susseguono con ritmi più o meno veloci, porta ad uno stadio embrionale chiamato blastula.
2. Gastrulazione: pone le basi per un'armonica organizzazione interna dell'organismo, basata sulla formazione di tessuti diversi. Lo svolgimento di questa fase si manifesta con la formazione dei foglietti embrionali:
   • Ectoderma: tessuto nervoso, epidermide e derivati
   • Mesoderma: scheletro, muscolatura, ...
   • Endoderma: epitelio di...

1. DIFFERENZIAZIONE = processo mediante il quale le cellule embrionali si specializzano e assumono caratteristiche specifiche per formare i diversi tessuti e organi del corpo.

2. MORFOGENESI = processo mediante il quale le cellule si organizzano e si aggregano per formare i diversi tessuti e strutture del corpo. Durante la morfogenesi si formano anche i primi sistemi organici come il sistema cardiovascolare, il sistema respiratorio, il sistema digerente, il sistema muscolare, il sistema scheletrico, il sistema tegumentario (pelle), il sistema endocrino, il sistema immunitario, il sistema riproduttivo, il sistema linfatico, il sistema urinario, il sistema respiratorio, il sistema tegumentario (pelle), il sistema endocrino, il sistema immunitario, il sistema riproduttivo, il sistema linfatico, il sistema urinario, il sistema nervoso e il sistema sensoriale.

3. NEUROLAZIONE = consiste nella formazione, a partire dall'ectoderma, del SISTEMA NERVOSO.

4. ORGANOGENESI = è la fase più lunga in cui a partire dai tre foglietti embrionali si formano uno alla volta gli organi caratteristici della vita adulta. In questo periodo nel nuovo organismo si realizza la formazione di quelle strutture morfo-funzionali che gli assicurano una relativa autonomia a partire dalla schiusa o dal parto.

Lo SVILUPPO POST-EMBRIONALE è, per un gran numero di specie, il periodo successivo al momento della nascita. Può avvenire in modo:

• DIRETTO, ovvero il giovane organismo raggiunge progressivamente lo stato di adulti mediante un processo di accrescimento.
• INDIRETTO, l'organismo va incontro ad un periodo critico, la METAMORFOSI, che assicura il passaggio da una stadio larvale allo stadio adulto.

Su oltre un milione di specie animali, la moderna biologia dello sviluppo ha

di unirsi con un'altra cellula sessuale per formare un nuovo individuo. La gametogenesi coinvolge una serie di eventi cellulari e molecolari che includono la replicazione del DNA, la divisione cellulare e la differenziazione cellulare. Questo processo è fondamentale per la riproduzione sessuale e per la diversità genetica all'interno di una specie. Nell'organismo modello Caenorhabditis elegans, la gametogenesi è stata ampiamente studiata per comprendere i meccanismi molecolari che regolano la formazione dei gameti. Grazie alla sua semplicità anatomica e alla breve durata del ciclo di vita, C. elegans offre un sistema ideale per studiare i processi di sviluppo e riproduzione. Nel moscerino della frutta Drosophila melanogaster, la gametogenesi è stata studiata per comprendere i meccanismi genetici che regolano la differenziazione sessuale e la formazione dei gameti. Grazie alla sua rapida riproduzione e alla facilità di manipolazione genetica, Drosophila è diventata un modello di riferimento per lo studio della gametogenesi e della riproduzione sessuale negli insetti. Il pesce zebra Brachydanio renio è un altro organismo modello utilizzato nello studio della gametogenesi. Grazie alla sua trasparenza embrionale e alla capacità di produrre grandi quantità di uova, il pesce zebra offre un sistema ideale per osservare direttamente la formazione dei gameti e studiare i meccanismi molecolari coinvolti. La rana artigliata africana Xenopus leavis è un organismo modello ampiamente utilizzato nello studio della gametogenesi e dello sviluppo embrionale. Grazie alla sua grande dimensione e alla facilità di manipolazione genetica, Xenopus è stato utilizzato per identificare molti geni coinvolti nella formazione dei gameti e nello sviluppo embrionale. Il pollo Gallus domesticus è un organismo modello utilizzato nello studio della gametogenesi e dello sviluppo embrionale dei vertebrati. Grazie alla sua riproduzione sessuale e alla somiglianza genetica con gli esseri umani, il pollo offre un sistema ideale per studiare i meccanismi molecolari che regolano la formazione dei gameti e lo sviluppo embrionale. Il topo Mus musculus è un organismo modello ampiamente utilizzato nello studio della gametogenesi e dello sviluppo embrionale dei mammiferi. Grazie alla sua somiglianza genetica con gli esseri umani e alla facilità di manipolazione genetica, il topo è diventato un modello di riferimento per lo studio dei processi riproduttivi e dello sviluppo embrionale nei mammiferi. In conclusione, gli organismi modello come Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster, Brachydanio renio, Xenopus leavis, Gallus domesticus e Mus musculus sono stati scelti per il loro potenziale nel fornire informazioni preziose sulla gametogenesi e sui processi riproduttivi. Lo studio di questi organismi modello ci permette di comprendere meglio i meccanismi molecolari che regolano la formazione dei gameti e di applicare tali conoscenze ad altre specie.quindi difecondare o di essere fecondate. I gameti si formano alla pubertà ma la loro derivazione risale alle cellulesessuali primordiali (gonociti), nelle quali durante la vita embrionale hanno luogo i primi atti del processo digametogenesi. I gonociti originano intorno al ventunesimo giorno di vita fetale dall'endoderma del saccovitellino in prossimità dell'allantoide.
• I gameti maschili sono gli SPERMATOZOI = il CICLO SPERMATOGENICO dura solitamente poche settimane. Il periodo di moltiplicazione dura tutta la fase riproduttiva e termina con la senescenza. L'accrescimento è contenuto. = Hanno inizio SPERMATOGENESI durante lo sviluppo.
• I gameti femminili sono le CELLULE UOVO = il CICLO OOGENICO può durare anche tutta la vita. Nelle femmine dei vertebrati anamni (pesci e anfibi) subito dopo la deposizione delle uova si verifica un