Istologia e embriologia - cartilagine e osso

A tutto ciò, dal punto di vista cellulare, presiede il condrocita (figura La struttura

3).

del condrocita ha per anni affascinato studiosi e ricercatori. Il condrocita è avvolto da

una serie di strati di collagene impermeabili, che lo isolano dall’ambiente esterno,

quindi dalla matrice. Tali strati formano una sorta di gabbia in cui il condrocita è

intrappolato dentro. Il sistema strati-condrocita, prende il nome di condrone. Ogni

condrone risiede in una lacuna. I condroni si possono disporre singolarmente, oppure

in coppia, oppure multipli, uno in fila all’altro lungo le isostatiche. I condrociti sono i

produttori della matrice extracellulare. Ma siccome ogni condrocita è circondato da

una “gabbia” di collagene impermeabile a lungo ci si è interrogati sulle modalità di

scambio di prodotti e metaboliti. Recenti studi, hanno messo in evidenza l’esistenza

di pori sulla gabbia. Questi pori, in fase di riposo sono chiusi. Durante i periodi di

attività, questi posi si aprono, facendo uscire all’esterno tutto ciò che viene

sintetizzato dal condrocita. Tale fase prende il nome di Il

“sistole” secretoria.

ritorno allo stato di riposo genera una corrente di risucchio che porta all’interno del

condrone eventuali sostanze nutritive. Tale fase è detta “diastole” secretoria.

Come accennato prima, è il movimento a far aprire la gabbia.

Il condrocita si sposta all’interno della gabbia e durante questo spostamento è in

grado di regolare l’espressione di particolari geni. Lo spostamento nello spazio è

ammortizzato da una serie di “molle proteiche” che sostengono il condrocita

all’interno della gabbia. A seguito dello spostamento, il condrocita è in grado di capire

quando è il momento di esocitare i propri prodotti all’esterno, a seguito di una sistole,

quando assorbire metaboliti dall’esterno nella fase di diastole, oppure quando

fermarsi nella propria attività (fase di resting). Infine il condrone è dotato di un ciglio,

che funziona a mò di sensore meccanico e informa la cellula sul suo stato

posizionale nello spazio.

Per si intende il sistema formato da condrocita e molecole correlate. Il

matrisoma

matrisoma è sottoposto ad una costante revisione. Tale revisione è possibile grazie

alla presenza, in matrice, delle Ogni 20 giorni vengono rinnovati

metalloproteasi.

proteoglicani, glicoproteine e acido ialuronico, mentre ogni 3 anni viene rinnovato il

collagene. Le metalloproteasi (MMP) sono già presenti nella matrice unite al TIMP,

l’inibitore delle MMP. In questo modo le MMP sono innocue. All’arrivo di una

particolare tipo di molecola segnale, il TIMP viene rimosso dalle MMP, che vengono

attivate. La riunione di TIMP con MMP blocca di nuovo l’azione demolitrice delle

MMP.

4.4 La sinovia e il liquido sinoviale

I capi articolari sono avvolti da una borsa, detta La sinovia è

borsa sinoviale.

formata da due popolazioni cellulari:

Il o analizzatore, il cui compito è quello di monitorare

Sinoviocita A,

• costantemente l’ambiente presente all’interno della borsa;

Il o sintetizzatore, che sotto il controllo del sinoviocita A,

Sinoviocita B,

• produce acido ialuronico a densità variabile.

La (BES) evita che il sangue possa raggiungere l’interno

Barriera Emato-Sinoviale

della borsa ma allo stesso tempo favorisce la diffusione dei metaboliti utili alle cellule.

La BES è costituita da 3 livelli di protezione:

1. I livello, formato dal capillare stesso;

2. II livello, formato dal collagene;

3. III livello, formato da acido ialuronico ad alta densità.

Nella BES vi sono molte giunzioni nervose, la maggior parte delle quali sono

nocicettive. Infatti si ritiene che oltre l’80% di terminazioni nervose siano terminazioni

nocicettive.

Il liquido sinoviale è un liquido ovvero la densità

pseudo-plastico non newtoniano,

di tale liquido varia in funzione della temperatura. Il liquido sinoviale è una miscela di

lubrificazione, costituita da:

Surfactanti;

• Acido ialuronico;

• Lubricine.

•

Un modello di come tali componenti possano essere organizzati è il modello SAPL

ovvero Surface Active Phospho-Lipid. Il biofilm elasto-idro-dinamico è formato

film,

da collegate insieme da acido ialuronico. Tale sistema forma una pellicola

lubricine

biologica ripiegata su se stessa, in questo modo si evita che i capi articolari entrino in

contatto al momento dell’azione.

4.5 L’artrosi

L'artrosi (o osteoartrosi) è una malattia a carico delle articolazioni, soprattutto della

colonna vertebrale e delle ginocchia, che colpisce la cartilagine, provocando lesioni

degenerative della stessa (osteofiti). A differenza dell'artrite (che è un processo

infiammatorio), l'artrosi è un processo degenerativo. Si manifesta inizialmente con

lesioni involutive delle articolazioni (perdita della cartilagine che riveste i capi

articolari) causate o da sovraccarico o dall'attività di enzimi che attaccano la

cartilagine. I condrociti (cellule che producono il tessuto cartilagineo) diminuiscono e i

detriti che si formano per la degenerazione del tessuto vengono fagocitati dai

macrofagi. L'opera di questi ultimi avviene con il rilascio di sostanze che producono

un'infiammazione locale che danneggia ulteriormente la cartilagine fino alla totale

scomparsa di questa. Si hanno quindi modificazioni del tessuto osseo circostante,

osteofitosi periarticolari (generazione di osteofiti, escrescenze ossee anomale),

distrofie, sclerolipomatosi periarticolari.

L'artrosi può essere localizzata e generalizzata. Nel primo caso dipende da fattori

specifici della zona colpita, come traumi e malformazioni, mentre nel secondo caso è

causata da un complesso di fattori non tutti perfettamente identificati: senescenza dei

tessuti, alterazioni endocrine, fattori di sovraccarico articolare come l'obesità e

disturbi metabolici di vario tipo. È propria dell'età avanzata (colpisce l'80% delle

persone con più di 65 anni), ma può interessare anche soggetti relativamente più

giovani, e si manifesta con una notevole riduzione della funzionalità dell'articolazione.

L'artrosi è inizialmente caratterizzata da dolori lievi, più frequenti nelle ore che

seguono il risveglio e in quelle che precedono il riposo. Il dolore non deriva

dall'articolazione (che è priva di terminazioni nervose), ma dall'infiammazione della

membrana sinoviale, da stiramenti dei legamenti e della capsula, da microfratture

ossee ecc…. I sintomi si acuiscono con il progredire della malattia, provocando

sofferenza ininterrotta e riduzione o inibizione delle capacità motorie. Il trattamento

varia in relazione all'articolazione interessata e allo stadio raggiunto dalla patologia.

I processi artrosici sono degenerazioni naturali della cartilagine ialina. Al

microscopio, la superficie di una cartilagine artrosica manca di condrociti, ovvero

questi sono tutti morti. L’origine di un processo artrosico può essere di varia natura:

Collasso della tensostruttura;

• Forza non neutralizzata;

• Cedimento strutturale;

• Insufficienza condrocitaria.

•

La prima componente a venir meno è la matrice. A seguito di ciò la lamina splendens

prima si addensa, poi si scheggia, e infine si dissolve. Alla scomparsa della lamina

splendens si aggiunge la graduale diminuzione del numero di condrociti presenti. Sui

layers superficiali si notano dapprima delle fissurazioni, che con l’andare del tempo

diventano sempre più grandi, formando così fenditure. Lo stadio successivo è la

comparsa di macro-fenditure o faglie, che si addensano, disallineano e alla fine si

staccano dalla superficie (spreading) formando dei frammenti che vagano nella

capsula sinoviale. Le isostatiche di Benninghoff tendono mano a mano a rovinarsi. I

condrociti sotto stress vanno incontro a processi apoptotici lasciando vuote le lacune.

I sono frammenti di cartilagine che si è staccata dalla superficie e che vaga

debris

all’interno del liquido sinoviale. Sono i debris a generare il processo infiammatorio

che porta al dolore. Il sinoviocita A nota la presenza di frammenti all’interno della

borsa, una situazione del tutto fuori dalla normalità. Tale cellula induce il sinoviocita

di tipo B a secernere altro liquido sinoviale. Tale azione innesca una cascata di

processi che ha come risultato unico quello di dare origine alla flogosi e al dolore.

4.6 L’osso

Il tessuto osseo è una modificazione del tessuto cartilagineo. Il tessuto osseo è un

tessuto caratterizzato da una notevole e

durezza resistenza.

Figura 4: Tessuto osseo lamellare.

Istologicamente (figura è un tipo particolare di tessuto connettivo, costituito da

4),

cellule disperse in una abbondante matrice extracellulare, costituita da fibre e da

sostanza amorfa di origine glicoproteica; questa ha la peculiarità di essere inoltre

ovvero formata anche da minerali.

calcificata,

Il tessuto osseo forma le ossa, che concorrono a costituire lo scheletro dei vertebrati,

svolgendo una funzione di sostegno del corpo, di protezione degli organi vitali (come

nel caso della cassa toracica) e permettendo, insieme ai muscoli, il movimento.

L’osso è costituito da: organizzato in lamelle;

Osso compatto,

• presente all’interno dell’osso compatto e sede del midollo

Osso spugnoso,

• osseo.

La prima sostanziale differenza tra l’osso e la cartilagine risiede nella composizione

della matrice extracellulare. Nell’osso, alla componente organica (proteoglicani e

collagene), è affiancata una certa quantità di In percentuale la

minerali inorganici.

parte inorganica dell’osso è costituita da:

85%, Idrossiapatite (Fosfato Tricalcico Basico);

• 10%, Carbonato di Calcio;

• 5%, Floruro di Calcio, Fosfato di Magnesio, Citrato, Sodio, Potassio,

• Magnesio, Zinco, Rame, Terre Rare.

L'idrossiapatite è un minerale raro avente composizione chimica Ca (PO ) (OH), fa

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parte del gruppo delle apatiti e contiene un gruppo OH. I cristalli di idrossiapatite

hanno la forma di un prisma molto sottile dalla forma esagonale, il colore del

minerale è variabile e nelle forme più comuni si trova in giallo pallido. L'idrossiapatite

ha durezza 5 sulla scala Moss e peso specifico che varia da 2,9 a 3,2.

L'idrossiapatite è il principale costituente minerale del tessuto osseo.

Il 99% del calcio presente nell'organismo umano è immagazzinato nel tessuto osseo

sotto forma