Istologia e embriologia

02/03/2022

TESSUTI

cellule del corpo sono estremamente ≠ per pologia forma e funzione (+ di 200 pi)

sono tu e specializzate e anche molto diverse dalla cellula proto pica

l’istologia studia le cellule specializzate

le cellule si organizzano a formare tessu

tessu principali: epiteliale - conne vo - muscolare - nervoso (tessu semplici)

+ tessu semplici insieme formano tessu complessi e organi che formano poi gli appara

i tessu sono organizza in tonache (stra )

es: gli organi cavi hanno diversi stra : mucosa so omucosa tonaca muscolare e tonaca sierosa

ogni tonaca (strato) è formata da + tessu ≠

Bizzozero 1894: diede un’altra classi cazione dei tessu

divide tessu in base alla loro capacità rigenera va:

- labili: compos da cellule in con nuo rinnovo x tu a la vita dell’adulto (epitelio dell’epidermide)

- stabili: come fegato/ossa, sono cellule che normalmente hanno una lunga vita e non si

rinnovano ma in caso di danno riacquistano la capacità di rinnovarsi x rigenerare l’organo

- perenni: tessu che non sono + in grado di rigenerarsi (nervoso e muscolare striato e cardiaco)

oggi sappiamo che in realtà ci sono piccoli compar del t. nervoso e del t. muscolare striato che

possono rigenerarsi anche se in modo molto blando, x il cardiaco ad oggi non si sa ancora nulla

CELLULE STAMINALI

proprietà che le contraddis nguono:

- cellule indi erenziate: daranno poi origine a cellule di erenziate

alcune possono di erenziarsi in mol ssimi pi cellulari (to poten ), altre invece in -

(pluripoten ), altre in un unico po cellulare/tessuto (unipoten )

- possono autorinnovarsi: una staminale dividendosi da origine a una cellula che si di erenzia e

una che resta staminale (mitosi asimmetrica), ma non tu e le cellule si dividono così. Alcune

staminali fanno divisione simmetrica formando 2 cell. staminali o 2 cell. indi erenziate ma nel

complesso la divisione è asimmetrica

- immortalità replica va: mantengono la capacità di duplicarsi x tu a la vita, ma si dividono molto

raramente. Se si dividesse in modo eccessivo avrebbe + probabilità di sviluppare mutazioni. Se

sviluppa mutazioni essa x tu a la vita formerà cellule di erenziate mutate con problemi

funzionali o possibile formazione di tumori; x questo si dividono molto poco.

si trovano in pun speci ci del tessuto, ripara da stress genotossici (NICCHIE STAMINALI)

teoria del lamento immortale: (non è una teoria certa)

cell. staminali in mitosi hanno metodo x ridurre mutazioni

il lamento stampo di DNA non è segregato in modo casuale ma resta nella cellula che rimane

staminale (normalmente lo stampo e il lamento neosinte zzato si dividono casualmente nelle

cellule glie)

dato che le mutazioni tendenzialmente vengono introdo e nel lamento copiato, ciò minimizza i

rischi di mutazione

tu i compar staminali sono organizza in modo preciso e gerarchico

dopo la divisione la cellula glia che andrà incontro a di erenziazione va in un compar mento

intermedio de nito comparto di ampli cazione in transito (sono de e progenitori mul poten )

1

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queste cellule sono anche de e “commi ed”:

- mantengono plas cità di erenzia va delle cellule staminali

- non hanno capacità di autorinnovamento (le cellule che generano sono già indirizzate verso un

des no speci co)

- non sono immortali

- hanno alta capacità proliferava: si dividono molto e velocemente (anche se accumulano

mutazioni non è un problema perchè hanno vita breve)

dopo essersi duplicate in modo esponenziale si di erenziano

l’ul mo comparto saranno quindi cellule di erenziate che andranno a formare il tessuto

CICLO CELLULARE

fase G1: cellula aumenta dimensioni e si prepara alla duplicazione del DNA

fase S: fase + stabile, dura 10h, duplicazione del DNA

fase G2: cellula cresce e organizza organelli

fase M: mitosi (divisione cellulare)

cellule quiescen : momentaneamente uscite dal ciclo (fase G0).Alcune possono rientrare nel ciclo

(tessu stabili), altre escono in modo permanente dal ciclo (tessu perenni)

come le cellule entrano nel ciclo cellulare?

RAS: proteina GTPasi monomerica: a va = legata a GTP (grazie a GEF: scambia GDP con GTP)

ina va = idrolizza GTP in GDP (grazie a GAP: aiuta idrolisi GTP)

è legata internamente alla membrana plasma ca

cellula x entrare ciclo e iniziare la proliferazione riceve segnali dall’ambiente esterno: GF/fa ori

mitogenici

Ras è a vata dal legame dei GF a dei rece ori TRK ( rosina chinasici) di membrana

sono rece ori transmembrana monomerici, normalmente ina vi, che si muovono sulla memb.

quando si legano a un GF dimerizzano (è un’a vazione transitoria): formano omo/eterodimeri

2 rece ori vicini si fosforilano a vicenda sul dominio chinasico (transfosforilazione)

ciò aumenta la loro a vità enzima ca e le code C-terminali ( rosine) sono fosforilate

le rosine fosforilate formano si di legame x molecole intracellulari (docking site)

si ina vano velocemente x:

- endocitosi: il rece ore è rimosso dalla membrana e poi riciclato o degradato

- azione delle fosfatasi: staccano i gruppi P ina vando i rece ori

docking site: rosina fosforilata + 3/6 amminoacidi

sito riconosciuto da proteine con domini SH2: hanno arginina che lega P e riconosce in modo

speci co la sequenza amminoacidica

Grb2 (“greb”) lega tramite il suo dominio SH2 la coda C-terminale fosforilata del rece ore

Grb2 è normalmente associata alla sequenza di poli-proline di SOS tramite il dominio SH3

2

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il complesso Grb2-SOS si trova nel citosol e legandosi al rece ore si avvicina alla memb.

SOS è una Ras-GEF che avvicinandosi alla membrana a va Ras

i segnali possono anche essere ampli ca , non si lega solo Grb2 ma ci sono anche altri ada atori

come Shc (“scic”), che sarà fosforilato dal rece ore e creerà sito di legame x Grb2-SOS

la coda del rece ore ha mol domini di legame x SH2 (molte rosine)

RINDONDANZA: ogni rece ore ha più docking site x il legame di domini SH2

uno stesso dominio SH2 può legarsi a sequenze amminoacidiche ≠

allo stesso docking site possono essere lega + domini SH2 ≠

ciò perme e la trasduzione del segnale anche in caso di di coltà

CONSENSO ADESIVO: x far entrare la cellula nel ciclo non bastano GF ma serve anche che la cellula

sia legata a un substrato (di solito la matrice)

sulla membrana ci sono INTEGRINE (catena a + catena b) x l’adesione della cellula con la matrice

quando la cellula aderisce a un substrato avremo + integrine vicine (adesioni focali)

le integrine sono internamente legate a una chinasi: FAK

le FAK vicine si fosforilano a vicenda a vandosi

vanno poi a fosforilare SARC, una chinasi che va a fosforilare le FAK su un altro sito

si creano docking site a cui si legano Grb2-SOS, che vanno ad a vare Ras

c’è quindi una soglia di a vazione di Ras: è necessario sia il segnale di a vazione dai rece ori RTK

(in seguito alla presenza di GF) che il segnale di a vazione dalle integrine

Ras a va ha sito di legame per Raf (serina-treonina chinasi): si a va cascata delle MAPK

sono 3 enzimi MAPKKK (Raf), MAPKK (Mek), MAPK (Erk)

si fosforilano a vicenda a vandosi

Erk funziona da TF e va nel nucleo dove a va altri TF che inducono trascrizione di geni immedia

geni immedia : la loro a vazione è molto rapida = Myc - Jun - Fos

cellule quiescen : complesso Mad-Max = inibisce ingresso nel ciclo, crescita e proliferazione

Myc si sos tuisce a Mad (repressore del ciclo) e si lega a Max

Myc-Max s mola la produzione di molecole regolatorie del ciclo: ciclina D

ciclina D lega Cdk4 e Cdk6, a vandole

il complesso Cdk-ciclina fosforila Rb

Rb normalmente lega il fa ore trascrizionale E2F, inibendolo

la fosforilazione parziale di Rb perme e a E2F di a vare la trascrizione della ciclina E

la ciclina E lega Cdk2 che fosforila ulteriormente Rb

E2F è totalmente a vo e induce trascrizione di geni x la duplicazione (passaggio G1-S)

PROTO-ONCOGENE: gene che determina l’ingresso nel ciclo cellulare

la sua a vazione è regolata da segnali dall’ambiente esterno (Ras- MAPK-…)

se subisce una mutazione che lo rende cos tu vamente a vo non avrà + bisogno di segnali

esterni x a varsi: diventa un ONCOGENE

l’oncogene perme e alla cellula di proliferare in assenza di GF e consenso adesivo

mutazioni + frequen dei tumori: Ras, cascata MAPK, Myc, cicline, rece ori RTK

geni dominan : basta un allele mutato per causare l’a vazione dell’oncogene

mutazioni che rendono un proto-oncogene un oncogene:

- mutazione a vante: il gene è sempre a vo

- ampli cazione: il gene è displicato e produce mol ssime copie della proteina che codi ca

- iperespressione dei rece ori: dei rece ori saranno vicini potranno a varsi anche senza GF

- traslocazione genica: crea gene chimerico che codi ca x proteina chimerica regolata

diversamente 3

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ONCOSOPPRESSORI = geni che codi cano x inibitori del ciclo cellulare: proteine P, Rb, …

sono proteine che inibiscono le Cdk: p15, p16, p21, p27 (n° = peso molecolare)

sono geni recessivi: l’ina vazione di entrambi gli alleli causa il tumore (es: re noblastoma)

altri geni oncosoppressori codi cano x rece ori di fa ori di an -crescita (famiglia TGF-B)

TGF-B a va rece ori chinasici che a vano SMAD

SMAD porta alla produzione di proteine P e all’inibizione della trascrizione di Myc e cicline

assenza di fa ori di an -crescita o dei loro rece ori causa tumore

APOPTOSI

la cellula può uscire dal ciclo anche a causa di danni al DNA (x even genotossici ≈ radiazioni,..)

i danni sono percepi da due chinasi ATM e ATR

esse innescano una cascata che porta all’a vazione di p53

p53 = TF de nito “guardiano del genoma”

in caso di danni al genoma a va “precauzioni” x tutelare il tessuto

è parte di un ciclo fu le: è normalmente trascri o e trado o dalle nostre cellule e poi subito

distru o legandosi a Mdm2 (ubiqui na ligasi) che lo fosforila e lo indirizza al proteasoma

ciò spreca energia ma è necessario a nché, in caso di necessità, p53 sia subito disponibile

in caso di danno le chinasi (ATM-ATR) forforilano Mdm2 staccandola e p53 a vandolo

p53 porta alla trascrizione di geni che arrestano il ciclo (p21)

p53 a vato :

- arresta ciclo x non trasme ere mutazione alla progenie

- induce trascrizione di enzimi che riparano il DNA

- se il danno non è riparabile a va l’apoptosi (morte programmata)

apoptosi ≠ necrosi

necrosi: causa in ammazione del tessuto, è una morte causata da fa ori esterni

apoptosi: la cellula si autodistruggersi inglobando i suoi organelli in corpi apopto ci,

non causa in ammazione del tessuto

famiglia Bcl2 (dominio comune): molecole che causano sia sopravvivenza (an apopto che) che

apoptosi (proapopto che)

dal bilancio di queste molecole è determinata la vita/morte della cellula

2 vie x innescare apoptosi:

• INTRINSECA: a vata da p53

sulla memb. mitocondriale esterna ci sono molecole come Bcl2 (an apopto che) che tengono

chiusi i canali

p53 induce trascrizione di molecole proapopto che come Bax, che apre i canali

Bax apre canale facendo uscire citocromo C che si lega ad Apaf1: si forma apoptosoma

esso a va cascata delle caspasi

le caspasi si a vano a vicenda no ad a vare le caspasi e e rici: caspasi 3, 6 e 7

le caspasi degradano il citoscheletro, le lamine nucleari e a vano DNAasi x degradare DNA

dal canale escono anche altre molecole come Smac o DIABLO che inibiscono le IAP

IAP = inibitori dell’apoptosi

l’eccessiva espressione di Bcl-2 nei linfoci è un segnale an -apopto co: si sviluppa linfoma

• ESTRINSECA: l’apoptosi è a vata dall’esterno, da un’altra cellula (linfocita T citotossico)

il linfocita ha sulla memb. il ligando FAS che lega la proteina FAS (rece ore) presente sulla cellula

bersaglio, ciò a va la cascata delle caspasi e quindi l’apoptosi

inoltre il linfocita crea dei pori sulla memb. della cellula bersaglio x far entrare granzyme B

granzyme B è in grado di a vare l’apoptosi intrinseca

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p53 è a vata non solo da danni al DNA ma anche dalla proliferazione eccessiva di una cellula

(a causa, ad esempio, dell’a vazione di un oncogene)

cellule con elevata proliferazione hanno al livelli di E2F

E2F a va ARF che inibisce Mdm2 e a va p53 che può bloccare il ciclo o indurre apoptosi

p53 = oncosoppressore (ina vo nel 50% dei tumori: può essere una mutazione ina vante di p53

o di una molecola che lo a va come ARF o un’espressione eccessiva di Mdm2)

la perdita di p53 causa proliferazione incontrollata che porta a un accumulo di mutazioni che

verranno trasmesse alle cellule glie, quando la mutazione colpirà un proto-oncogene esso

diventerà un oncogene e causerà lo sviluppo del tumore

+ la cellula prolifera + sviluppa mutazioni

oltre a inibire p53 c’è un altro modo x inibire l’apoptosi: i GF

i rece ori RTK fosforila hanno si di legame anche per PI3K (chinasi con dominio SH2)

PI3K è fosforila lipidi a acca internamente alla memb.

trasforma fosfa dilinositolo-2-fosfato in fosfa dilinositolo-3-fosfato, che lega proteina AKT (o PDK)

AKT a va fosforila Mdm2 a vandolo (il quale inibisce p53) o blocca molecole proapopto che

l’a vazione della proliferazione va anche a bloccare l’apoptosi

viceversa l’assenza di GF e consenso adesivo è un segnale proapopto co

fosfatasi (come PTEN): oncosoppressori che defosforilano fosfa dilinositolo-3-fosfato

anche il consenso adesivo blocca l’apoptosi perchè a va sia la via di FAK che di PI3K

l’apoptosi è fondamentale nello sviluppo embrionale e l’organogenesi (x creare le stru ure cave)

inoltre è un sistema x eliminare cellule danneggiate o pericolose

SENESCENZA: cellula che prolifera troppo induce a vazione di p53 che la fa uscire dal ciclo

es di cellule senescen : nei

cellule in cui c’è stata alterazione di un proto-oncogene (di solito B-RAF)

sono alterazioni benigne perchè p53 è a vo e le ha fa e entrare in senescenza

diventa maligna se avviene una mutazione che va a bloccare la sintesi di p53 (MELANOMA)

tra dis n vi di un tumore:

- autosu cienza dai GF: grazie all’a vazione di un oncogene prolifera anche senza GF

- insensibilità ai fa ori di an -crescita

- inibizione dell’apoptosi

- immortalità replica va: non va in senescenza a causa di danni a p53 o ria vazione telomerasi

- invade altri tessu formando metastasi

- angiogenesi: sviluppo di nuovi vasi sanguigni 5

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tti ti fi ti tti tti tti ti ti tti tti tt ti ti tti tti tt ti 03/03/2022

TESSUTO EPITELIALE

3 pi:

- DI RIVESTIMENTO: riveste tu e le super ci esterne del corpo (epidermide), le super ci interne

in con nuità con l’esterno (intes no, stomaco,…) e cavità interne non comunican con l’esterno

(pericardio, pleure, vasi sanguigni,…).

funzioni (a seconda del po): protezione, assorbimento e scambio sostanze

- GHIANDOLARE: forma le ghiandole con funzione secre va

- SENSORIALE: cos tuisce gli elemen perce vi degli organi sensoriali

cara eris che comuni a tu e le cellule epiteliali:

- CELLULARITÀ: le cellule sono posizionate l’una vicino all’altra, con pochissimo spazio

intercellulare e pochissima matrice extracellulare

- POLARITÀ: le cellule hanno un orientamento (hanno 2 poli ≠) perchè le stru ure intra o extra

cellulari sono disposte in modo asimmetrico. La polarizzazione può essere intracellulare (nucleo

- mitocondri - RE), di membrana o da entrambi.

La polarità di membrana è data da ≠ specializzazioni della membrana:

- apicale: la parte specializzata

- basolaterale: giunzioni, rece ori scambiatori non presen sull’altro lato

La cellula quindi ha super cie apicale, super cie basale e due super ci laterali (intercellulari)

- poggia su una MEMBRANA BASALE: è una sostanza acellulare che divide epiteliale dal

conne vo so ostante e a cui sono ancorate le cellule epiteliali

- in condizioni siologiche NON sono mai VASCOLARIZZATE: l’epiteliale non è a raversato al suo

interno da vasi sanguigni. Per ricevere O2/nutrien a ngono da vasi situa so o alla

membrana basale, le sostanze passano all’epitelio x di usione semplice (il sangue di una ferita

proviene dal conne vo)

- sono tessu LABILI: vengono rinnova + (epidermide) o - (fegato) frequentemente a seconda del

po di tessuto (sono cellule non perenni)

GIUNZIONI

MEMBRANE LATERALI: intercellulari (hanno giunzioni cellula-cellula)

dall’apice alla base ci sono: g. occluden , g. aderen , desmosomi, g. comunican

• GIUNZIONI OCCLUDENTI

funzioni:

- mantengono la POLARITÀ di membrana: mantengono ferme le cellule a nché rece ori e

scambiatori res no in posizione sulla membrana basale o apicale

- controllano la PERMEABILITÀ: bloccano lo spazio tra cellule impedendo il passaggio di sostanze

per via paracellulare (passano solo H2O e ioni). Le altre sostanze dovranno passare a raverso le

cellule (via transcellulare) in modo che il passaggio sia molto più controllato.

Il grado di permeabilità delle cellule dipende dal n° e dalla disposizione delle giunzioni

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