Istologia (Anatomia dei sistemi)

Istologia

I tessuti dell'uomo sono costituiti da cellule, infatti nell'organismo cellule isolate sono poche. Cellule simili si uniscono a formare tessuti. Un tessuto è formato quindi da cellule e sostanza intercellulare che le separa ma che le tiene anche insieme. Più tessuti si uniscono a formare gli organi, più organi che collaborano formano gli apparati. I tessuti dell'uomo si possono dividere in quattro tipologie:

• Tessuto epiteliale
• Tessuto connettivo
• Tessuto nervoso
• Tessuto muscolare

Tessuto epiteliale

I tessuti epiteliali sono costituiti da cellule a mutuo contatto, cioè sono costituiti da cellule divise tra loro da poca sostanza intercellulare. Le cellule del tessuto epiteliale sono cellule polarizzate (hanno il polo apicale, il polo basale, i poli laterali), perché i quattro lati della cellula sono diversi tra di loro sia da punto di vista morfologico che dal punto di vista funzionale: contengono diverse proteine, diverse specializzazioni della membrana plasmatica e questa è una caratteristica molto importante.

Gli epiteli sono tessuti non direttamente vascolarizzati, i vasi sanguigni non arrivano direttamente al tessuto epiteliale ma si fermano al tessuto sottostante cioè il tessuto connettivo. Tutti gli epiteli poggiano su un tessuto connettivo, ma tra questi due tessuti c'è la membrana basale: è una struttura molto sottile che è priva di cellule, ma è costituita soltanto da proteine ricche di nutritivi. Ha lo scopo di ancorare il tessuto epiteliale al tessuto connettivo, ma ha anche la funzione di filtrare le sostanze che passano da un tessuto all'altro.

Il tessuto connettivo è vascolarizzato e quindi le sostanze di nutrimento che fuoriescono dai vasi del tessuto connettivo diffondono attraverso la membrana basale verso le cellule epiteliali. Le sostanze di nutrimento escono dal sangue e per diffusione attraversano la membrana basale e arrivano alle cellule epiteliali. La stessa cosa le sostanze delle cellule del tessuto epiteliale che devono essere eliminate faranno il percorso opposto: membrana basale, tessuto connettivo, sangue fino agli organi che dovranno eliminarle. La membrana basale serve a tenere separati i due tessuti: epiteliale e connettivo.

Cellule polarizzate: sulla parte apicale ci possono essere delle specializzazioni della membrana plasmatica adatte alla zona che occupa l'epitelio, sulla parte basale ci saranno delle strutture proteiche che serviranno a tamponare le cellule sulla parte basale, sulla parte laterale ci saranno delle strutture proteiche che serviranno a far aderire tra loro le cellule. Questa polarizzazione è importante per regolare il metabolismo delle cellule e la loro proliferazione: tutte le cellule di tutti i tessuti (a parte quelle nervose) si riproducono continuamente a velocità diversa a seconda del tessuto. Si devono riprodurre abbastanza spesso e quindi questa polarizzazione fa sì che queste cellule proliferino, però fino a un certo punto: quando arrivano a contatto la proliferazione termina.

Ci sono casi in cui invece queste cellule cominciano a dividersi perché perdono la polarizzazione e si dividono in maniera indefinita e quindi formano un tumore: il tumore del tessuto epiteliale si chiama carcinoma. Finché la membrana basale c'è il tumore rimane in sito e quindi la situazione non è grave, perché basta toglierlo. Quando è più aggressivo, le cellule producono degli enzimi che producono delle rotture nella membrana basale: le cellule invadono la membrana sottostante, entrano nel sangue, raggiungono organi distanti e formano delle metastasi.

Caratteristiche morfologiche e funzionali dei tessuti epiteliali

Quattro caratteristiche morfologiche di tutti i tessuti epiteliali. I tessuti epiteliali hanno anche delle caratteristiche funzionali: si trovano a rivestire le superfici esterne ed interne del corpo e formano gli epiteli di rivestimento. L'epidermide è l'epitelio di rivestimento che riveste la superficie esterna del nostro corpo. Gli epiteli possono formare le ghiandole. Ci sono gli epiteli sensoriali: alcune cellule epiteliali assumono le forme e le caratteristiche dei neuroni.

Epiteli di rivestimento

Rivestono le superfici del nostro corpo. Ci sono diversi tipi di epiteli di rivestimento, per esercitare nel miglior modo possibile la loro funzione a seconda di dove si trovano nell'organismo.

Classificazione in base ai criteri principali:

• Numero degli strati di cellule dalle quali sono composti: se si ha un unico strato di cellule l'epitelio si chiama semplice o monostratificato: tutte le cellule epiteliali poggiano sulla membrana basale. Quando invece si ha un epitelio con più strati di cellule e solo le cellule dello strato più profondo poggiano sulla membrana basale allora si ha un epitelio composto o pluristratificato.
• Forma delle cellule che li compongono:
  1. Piatte: cellule in cui prevale la larghezza. Epitelio pavimentoso: assume l'aspetto di un pavimento, le cellule si incastrano tra loro fino a formare un pavimento.
  2. Simili a cubi: la lunghezza è simile alla larghezza. Epitelio cuboide o isoprismatico. Le cellule sono dei prismi.
  3. Epitelio cilindrico o batiprismatico: cellule in cui prevale l'altezza.

Classificazione dell'epitelio composto

Come classificare un epitelio composto in base alla forma delle cellule, perché la loro forma non è uguale in tutti gli strati: lo strato basale è costituito quasi sempre da cellule cubiche o cilindriche; salendo negli strati superiori la loro forma cambia. Bisogna guardare la forma delle cellule dello strato più superficiale: se per esempio le cellule dello strato più superficiale sono piatte, si avrà un epitelio pavimentoso.

L'epitelio pavimentoso semplice è un epitelio che si trova in quelle zone in cui c'è bisogno di scambi molecolari, perché è talmente sottile che si attraversa facilmente:

• A livello degli alveoli polmonari, sono delle sferette cave ripiene di aria che sono costituite da una parete di epitelio pavimentoso semplice; sotto ci sarà la membrana basale e uno strato sottile di tessuto connettivo. È talmente sottile che verrà attraversato facilmente dall'ossigeno e dall'anidride carbonica: gas scambiati negli alveoli polmonari.
• Si trova in alcune zone del rene, la parte filtrante del rene.
• Mesotelio: membrane sierose che sono pericardio, peritoneo, pleura: sono le membrane che rivestono le cavità del corpo che non comunicano con l'esterno: addominale, toracica, pericardica. Hanno il compito di rivestire gli organi in maniera molto delicata. Il peritoneo avvolge tutti gli organi che si trovano nella cavità addominale tendendoli in quella zona: è una membrana seriosa costituita da epitelio pavimentoso semplice (mesotelio) e da un sottile strato di tessuto connettivo.
• Riveste i vasi sanguigni e linfatici: endotelio. Riveste arterie, vene, ma nei capillari costituisce la parete del capillare: a livello capillare avvengono gli scambi molecolari, gli scambi di sostanze nutritive e di gas, questo può avvenire grazie alla parete dei capillari che è formata dall'epitelio pavimentoso semplice.

L'epitelio cubico semplice riveste poche zone:

• La superficie dell'ovaio
• Forma il condotto escretore delle ghiandole
• Forma la parete dei follicoli tiroidei: la tiroide è una ghiandola endocrina costituita da tante sferette cave; la parete di queste sferette è un epitelio cubico semplice.

L'epitelio cilindrico semplice è molto rappresentato nell'uomo: riveste le superfici dando un rivestimento delicato, ma che svolge anche altre funzioni:

• Riveste buona parte del tubo digerente: dallo stomaco fino a quasi tutto l'intestino
• Riveste alcune parti del rene
• Riveste la tuba uterina e l'utero

A livello di questo epitelio si trovano quasi tutti i tipi di specializzazioni della membrana plasmatica: quando l'epitelio si trova a rivestire l'intestino tenue, la superficie apicale delle cellule epiteliali ha questa specializzazione della membrana: microvilli aumentano la superficie della cellula: a livello di intestino tenue devono essere assorbite le sostanze digerite e quindi aumentando la superficie assorbente l'assorbimento delle sostanze digerite è molto più efficiente. In caso di infiammazione questi microvilli si distruggono e quindi l'individuo è soggetto a un malassorbimento.

A livello della tuba uterina abbiamo un'altra specializzazione: le ciglia: struttura più lunga del microvillo che si muovono facendo scorrere quello che c'è sulla superficie dell'epitelio: muco e la cellula uovo. A seconda di dove si trova questo epitelio le cellule hanno delle specializzazioni di membrana che lo rendono più efficiente. Anche sulla parte laterale delle cellule ci sono delle specializzazioni importanti per il funzionamento corretto dell'epitelio: vescica: l'urina non deve passare tra una cellula e l'altra e andare nel connettivo; ci sono delle giunzioni intercellulari che chiudono completamente lo spazio tra una cellula e l'altra. Giunzioni che tengono molto unite le cellule rendendo il tessuto più resistente. Ci sono però delle giunzioni che permettono il passaggio delle molecole tra una cellula e un'altra. Ci sono delle giunzioni sulla parte basale che servono ad ancorare la cellula alla membrana basale.

Un epitelio semplice in quanto tutte le cellule poggiano sulla membrana basale, ma al microscopio si vede che sembra un epitelio composto, perché le cellule sono su due strati; è un epitelio cilindrico semplice, ma pseudostratificato, perché sembra stratificato. I nuclei appaiono su più strati, perché, essendo le cellule di altezza diversa, le cellule più basse hanno il nucleo in posizione più bassa e quelle più alte hanno il nucleo che occupa una posizione più alta, quindi sembra un epitelio composto. Epitelio respiratorio: fosse nasali, nella narice, nella trachea, nei bronchi. Epitelio che riveste le vie aeree. L'epitelio è un epitelio cigliato: le ciglia muovendosi muovono il muco stratificato sulle vie aeree che ha imprigionato particelle che devono essere eliminate o all'esterno del corpo o inviate all'apparato digerente.

L'epitelio cubico e cilindrico composti non sono molto rappresentati nell'uomo.

• Congiuntiva palpebrale
• Alcuni condotti escretori di ghiandole

Epitelio polimorfo di transizione

È molto rappresentato perché è tipico delle vie urinarie: si chiama composto, ma è un epitelio che cambia forma a seconda dello stato dell'organo che riveste.

• Calici renali: ureteri, cavità degli ureteri e la vescica. Quando la vescica è vuota (epitelio polimorfo), le cellule hanno un certo volume e una certa superficie di rivestimento; quando si riempie aumenta il suo volume e la sua superficie di rivestimento, quindi anche l'epitelio aumenta la sua superficie e lo fa perché è strutturato in un modo particolare: è costituito da molti strati di cellule in cui si possono riconoscere: lo strato basale (cubiche e cilindriche), cellule che stanno sopra lo strato basale (cellule clavate, hanno una forma di clava: la parte più larga rimane più in alto, la parte del bastone più stretta si insinua tra le cellule dello strato basale), sopra le cellule clavate ci sono le cellule globose (cellule molto grandi che hanno la membrana apicale piegata, piena di pieghe). Quando la vescica si riempie le cellule clavate spostano il loro citoplasma in basso e si inseriscono tra le cellule dello strato basale: in questo modo la superficie aumenta. Le cellule globose, possono distendersi, aprono le pieghe diventando molto ampie: da molti strati cellulari che formano l'epitelio polimorfo, si possono formare due strati polimorfi quando la vescica è molto piena.

L'epitelio polimorfo di transizione tipico delle vie urinarie: epitelio composto che però cambia forma, quindi polimorfo.

Epiteli pavimentosi nell'uomo

Sono molto raggruppati: epiteli molto spessi, costituiti da molti strati di cellule: funzione di rivestimento, ma soprattutto protettiva. Due tipi:

• Umido: le cellule dello strato più superficiale si perdono continuamente perché l'epitelio è sottoposto a continuo stress meccanico. Le cellule dello strato basale, sono cellule basotide: sono cellule staminali che si riproducono continuamente: una cellula che si trova alla base si duplica nelle due cellule figlie, una rimane nello strato basale e una comincia a salire e prende il posto di quella che viene persa. È umido perché la sua superficie è bagnata da secreti prodotti da ghiandole che sono nelle vicinanze dell'epitelio. Si trova nella cavità boccale (bagnato dalla saliva), faringe, esofago, vagina, cornea, parte terminale dell'uretra maschile e femminile.
• Secco: non è bagnato dai liquidi e anche perché le cellule dello strato superficiale in realtà non sono delle vere e proprie cellule: sono cellule morte ripiene completamente di cheratina. La cheratina è la proteina che costituisce i filamenti intermedi delle cellule del tessuto epiteliale (il citoscheletro di una cellula è fatto da tre tipi di filamenti ed è quello che serve a mantenere la forma della cellula e fa avvenire i movimenti all'interno della cellula: la divisione, il trasporto vescicolare. I filamenti sono di tre tipi: microfilamenti, microtubuli e filamenti intermedi: questi filamenti sono tipici di ogni tessuto). Nel tessuto epiteliale ci sono filamenti intermedi di cheratina. La pelle è formata da epidermide e dal connettivo sottostante che si chiama derma. Nell'epidermide la cheratina subisce dallo strato basale allo strato più superficiale dei cambiamenti che non subiscono altri tessuti: strato basale (più interno, cellule staminali che si riproducono continuamente); man mano che si sale le cellule cambiano forma (più piatte) e cambiano anche la loro funzione, nell'ultimo strato la cellula è morta, perché è completamente piena di questi fasci di cheratina: stato corneo formato da queste scaglie cornee che sono molto resistenti e ottimali per stare all'esterno del corpo; vengono perse continuamente, ma si riformano continuamente. Il tempo che occorre a una cellula dello strato basale a diventare una scaglia cornea è di 15-30 giorni, che equivale a una ripartizione dell'epidermide: 15 giorni dove l'epidermide è più sottile (palpebra), 30 giorni dove l'epidermide è più spessa (pianta del piede).

L'epidermide è davvero un organo, perché ogni strato ha una funzione precisa. L'epidermide è anche un tessuto impermeabile, infatti a livello dello strato granuloso le cellule producono all'infuori dello spazio intercellulare delle sostanze lipidiche che formano una specie di isolamento per non far entrare né uscire sostanze. Il processo che impiega una cellula a salire dallo strato basale allo strato superficiale si chiama citomorfosi cornea.

Nell'epidermide troviamo cellule epiteliali che si chiamano cheratinociti (cellule tipiche dell'epidermide), ma anche altre cellule che non fanno parte del tessuto epiteliale, ma che svolgono delle funzioni importanti: cellule di Merkel (recettori del tatto, che vengono raggiunte da terminazioni nervose che percepiscono questa sensazione e la trasportano al SNC), cellule di Langerhans (macrofagi: cellule che fagocitano materiale estraneo; fagocitano i microorganismi patogeni), melanociti (parte più profonda dell'epidermide; ripiene di granuli a loro volta contenenti melanina: è il pigmento che dà colore alla pelle. Le cellule che possono produrre melanina sono i melanociti: hanno un enzima specifico che trasforma la tirosina in melanina. La melanina si trova anche nei granulociti: i melanociti sono cellule dotate di prolungamenti molto sottili fino agli strati apicali: fagocitando pezzi di cellula il cheratinocita si trova all'interno al melanina che però ha fatto il melanocita). La melanina all'interno della cellula ha una funzione di protezione: si avvolge intorno al nucleo della cellula, perché deve evitare che arrivino al nucleo troppi raggi ultravioletti. La melanina è un pigmento che protegge la cellula dai raggi ultravioletti: i raggi provocano delle rotture nel DNA, ma l'uomo ha degli enzimi per proteggersi e riparare queste rotture; quando si è irradiati da troppi raggi interviene la melanina.

Gli epiteli ghiandolari

Due grandi gruppi:

• Ghiandole esocrine: riversano il secreto su una superficie di rivestimento (epidermide quindi all'esterno del corpo, o su un organo rivestito da epitelio che comunica con l'esterno)
• Ghiandole endocrine: riversano il secreto nei vasi sanguigni e linfatici, il prodotto di secrezione si chiama ormone. Le ghiandole endocrine producono gli ormoni direttamente nei vasi sanguigni e linfatici.

La cellula ghiandolare diventa una ghiandola quando la cellula epiteliale comincia a sviluppare la capacità di secernere sostanze. Esistono anche ghiandole costituite da una sola cellula che sta nell'epitelio di rivestimento. Nella maggior parte dei casi la duplicazione è massiccia e quindi le cellule ghiandolari formano un cordone più grande che si approfonda nel connettivo sottostante: cordoni che hanno un'evoluzione diversa a seconda che sia una ghiandola esocrina o endocrina.

Esocrina: la ghiandola continua a mantenere contatto con la superficie di rivestimento; il secreto sarà stratificato sulla superficie di rivestimento. La ghiandola completamente sviluppata ha due strutture: adenomero (produce il secreto) e condotto escretore (conduce il secreto sulla superficie di rivestimento). Endocrina: la ghiandola perde contatto con la superficie di rivestimento e gli