Istologia - Appunti

Prof.ssa Istologia introduzione

L'istologia studia la morfologia dei tessuti e le cellule che li compongono, sia da un punto di vista morfologico che funzionale. Strumento essenziale per l'istologia è il microscopio, che permette l'osservazione diretta dei tessuti che si vogliono studiare. Perché tale osservazione sia possibile, tuttavia, questi devono essere lavorati e trattati in vari modi: devono essere tagliati in strisce sottilissime, così da poter essere osservati in controluce, devono essere colorati in vari modi, così da poter essere più facilmente riconoscibili e distinguibili, e devono infine essere trattati in modo da prevenirne la decomposizione e permetterne la conservazione per analisi successive. Un tessuto che sia stato in questo modo trattato prende il nome di preparato istologico.

Microscopio ottico

Unità di misura usate in citologia:

• Millimetro (mm) = 1/1000 di m
• Micrometro o micron (µm) = 1/1000 di mm
• Nanometro (nm) = 1/1000 di µm
• Angstrom (Å) = 1/10.000 di µm

Strumenti per l'osservazione

Il potere di risoluzione è la distanza minima per cui due punti sono distinguibili, o meglio definibile come il limite massimo di visibilità che l'occhio può avere per distinguere due punti. L’occhio umano riesce a vedere fino a 100 µm, ovvero 0,1 mm. Ciò significa che riesce a distinguere due punti vicini della grandezza di 0,1 mm (es. i pori della pelle). Il microscopio ottico serve per poter vedere oltre questo limite, fino a 0,2 µm. Con il microscopio ottico, che ci permette di vedere immagini a colori, è possibile osservare le cellule dei tessuti distinguendone il nucleo e la parete cellulare. Il microscopio elettronico ha potere di risoluzione che giunge fino a 0,1 nm, consentendoci di vedere l’interno della cellula e di distinguervi i vari organelli o di osservare i processi che compie, come la mitosi o la meiosi. Le immagini risultanti sono in bianco e nero perché si avvale dell’utilizzo del solo fascio di elettroni.

Tecniche istologiche

Quando si intende osservare al microscopio ottico dei tessuti, come in una biopsia, inizialmente si preleva un pezzettino di organo e si inserisce in una boccettina contenente composti chimici quali alcoli e aldeidi come la formalina al fine di uccidere le cellule, ovvero di bloccarne i processi metabolici e quindi prevenirne la decomposizione. Questo processo è detto fissazione. A questo punto si mette sotto l’acqua per eliminare tutte le tracce di questo liquido e quindi in una serie crescente di alcol: ¼ d’ora nell’alcol a 70°, ¼ d’ora nell’alcol a 80°, ¼ d’ora nell’alcol a 90°, ¼ d’ora nell’alcol a 100° cioè alcol puro o assoluto perché bisogna allontanare tutta l’acqua dal campione, cioè bisogna disidratarlo. Una volta allontanata l'acqua, si procede alla rimozione dell'alcol attraverso sostanze quali benzolo o xilolo. Quest'ultimo processo è chiamato diafanizzazione, in quanto il tessuto immerso in xilolo diventa trasparente. Queste due sostanze, il benzolo e lo xilolo, sono solubili in paraffina e quindi si può procedere all’inclusione, cioè all’immersione nella paraffina per non fargli perdere la consistenza. Il campione di tessuto, immerso nella paraffina sciolta, viene preso con una pinzetta e posto sul vetrino dove rimane per un paio d’ore a temperatura ambiente in modo che si indurisca e diventi un blocco di cera con al centro il campione prelevato. Viene poi posto in un microtomo, un attrezzo di piccole dimensioni con funzione di affettatrice e il pezzettino sarà suddiviso in piccoli strati dell’ordine di 0,7-0,8-10 µm e gli strati saranno posti in una vaschetta con dell’acqua, nella quale viene messo anche il vetrino, che viene prima messo con la pinzetta nello xilolo che elimina tutta la paraffina sotto e lascia il vetrino con il preparato. A questo punto possiamo effettuare la colorazione. Infatti, per osservare un vetrino al microscopio ottico, bisogna effettuare una colorazione che ci consenta di distinguere la forma del nucleo e della cellula stessa dal citoplasma e dal materiale extracellulare.

La colorazione con ematossilina eosina (abbreviata EE) è la colorazione di base nello studio microscopico dei tessuti animali e negli esami istopatologici di routine. L’ematossilina o emallume di Mayer, è una sostanza alcalina, che quindi colora, in blu violaceo, i componenti cellulari acidi o carichi negativamente (come acidi nucleici, proteine di membrana e membrane cellulari, elastina), che sono quindi detti basofili. L'eosina è una sostanza acida, che quindi colora rosa, i componenti cellulari basici o carichi positivamente (la maggior parte del citoplasma, come molte proteine cellulari, le proteine mitocondriali, le fibre collagene, la matrice extracellulare), che sono quindi detti eosinofili o acidofili.

La materia vivente

Perché della materia possa essere definita vivente deve corrispondere a 3 caratteristiche:

• Deve essere dotata di forma e dimensioni definite
• Deve essere capace di riprodursi
• Deve essere capace di rispondere agli stimoli esterni.

La parte più piccola della materia vivente è la cellula, che è formata principalmente da quattro elementi: Carbonio C, Ossigeno O, Idrogeno H e Azoto N. La differenza tra materia vivente e non vivente è riconducibile al modo in cui in essa si organizzano gli atomi degli elementi: i composti organici sono costituiti da uno scheletro di carbonio e idrogeno legante qualche eteroatomo che può essere: ossigeno, azoto, zolfo, fosforo, silicio. Questi atomi si organizzano a formare molecole le quali, a loro volta, si organizzano a formare complessi sovramolecolari che sono: gli amminoacidi, ovvero i costituenti delle proteine, gli acidi grassi, ovvero i costituenti dei lipidi, i nucleotidi, ovvero i costituenti degli acidi nucleici. Tutti questi complessi sovramolecolari danno origine ad organuli che danno a loro volta origine alla cellula.

Sia nel mondo animale che in quello vegetale, le cellule che compongono i tessuti hanno forma assai variabile. Le cellule eucariotiche uguali tra loro per forma e per dimensione, si uniscono a formare dei tessuti, più tessuti formano gli organi, più organi formano sistemi o apparati, più apparati formano organismi.

Gli organismi viventi

Esistono degli organismi ancora più piccoli della cellula: i virus. Questi ultimi stanno a metà tra mondo di viventi e dei non viventi. I virus sono nell’aria e si trovano in uno stato d’inerzia (materia non vivente), ma diventano materia vivente quando entrano in una cellula. Essi hanno la capacità di riprodursi, di muoversi, e quindi acquisiscono tutte le caratteristiche della materia vivente. Un virus può contenere DNA o RNA, ha un rivestimento chiamato capsid e nel momento in cui entra nella cellula invia l’acido nucleico che può essere DNA o RNA che nella cellula è in grado di riprodursi e, proprio all’interno di essa (ospite), si ripristina anche il rivestimento. Il riprodursi del virus avviene molteplici volte, fino a generare lo scoppio della cellula. Le cellule che possono ospitare i virus sono; le procariotiche o eucariotiche.

I batteri sono cellule procariotiche, che quindi non hanno il nucleo, ma hanno gli acidi nucleici, DNA e RNA sparsi nel citoplasma; oltre a questi ci sono i ribosomi deputati al rinnovo delle proteine nella cellula. I batteri sono cellule che non si uniscono mai per formare tessuti essi formano delle colonie. Le alghe sono organismi eucariotici che possono essere unicellulari.

Livelli di organizzazione

• Virus
• Procarioti
• Eucarioti

1. Rivestiti da un capside 1. Senza nucleo definito 1. Nucleo

2. Contengono DNA o RNA 2. Citoplasma con Ribosomi 2. Citoplasma

3. Si riproducono a spese di un organismo ospite 3. Capsula batterica e Parete cellulare 3. Organelli

Citologia

La citologia è la scienza che studia la cellula e gli organuli in essa contenuti. Ogni cellula è formata da una certa quantità di organuli diversa in ogni tipologia di cellula. Tutti i tessuti sono formati da cellule dello stesso tipo, tessuti diversi sono formati da gruppi di cellule uguali tra loro ma morfologicamente diverse in base ai tessuti che vanno a formare e questa diversità consiste nella specificità della cellula. Una cellula che ha una determinata funzione è provvista maggiormente degli organuli che possono consentire di svolgere quell’attività. Ad esempio, le cellule che caratterizzano il tessuto adiposo hanno una morfologia estremamente diversa da quelle del tessuto osseo; questa specificità è dovuta alla quantità di organelli contenuti nella cellula.

Una cellula generalmente è formata da:

• Mitocondri
• Nucleo
• Lisosomi
• Membrana plasmatica
• Ribosomi
• Reticolo endoplasmatico ruvido
• Reticolo endoplasmatico liscio
• Apparato del Golgi
• Citoscheletro
• Ciglia e flagelli
• Centrioli
• Microtubuli

Mediamente tutte le cellule sono costituite da questi organelli e la differenza sostanziale tra le cellule consiste proprio nella maggiore o minore quantità di determinati organelli all’interno di essa, che conferisce alla cellula la sua propria specificità. Ognuno di questi organuli è presente nella cellula e svolge una determinata funzione. Ad esempio, i mitocondri sono depositari di energia perché producono ATP; in tutte le cellule sono presenti i mito...