Istologia ed embriologia

ISTOLOGIA

Tessuto = insieme di cellule aventi forma, funzione e origine embrionale simile. Epiteliale, connettivo,

muscolare e nervoso.

1. TESSUTO EPITELIALE

Le cellule epiteliali hanno un’insieme d caratteristiche che le contraddistinguono.

- Sono a mutuo contatto (molto vicine) per cui gli spazi intercellulari sono ridotti al minimo. Esistono

dei complessi di giunzione che le tengono unite.

- Un tessuto epiteliale poggia sempre su una membrana basale che lo separa dal connettivo

sottostante. In condizioni fisiologiche gli epiteli non sono vascolarizzati per cui tutte le sostanze

nutritizie vengono ricevute dal connettivo con la mediazione della membrana basale.

- Spesso sono cellule polarizzate, hanno una polarità funzionale. Si ha quindi una parte basale rivolta

verso la membrana basale ed una parte apicale rivolta verso la superficie libera.

Possiamo distinguere 3 tipi di tessuto epiteliale:

1. Rivestimento

2. Secernente o ghiandolare

3. Sensoriale

1.1 EPITELIO DI RIVESTIMENTO

Formato da cellule che si dispongono a costituire delle lamine che rivestono la superficie esterna e tutte le

superfici interne del corpo. 3 tipi:

- Semplici unico strato di cellule che poggiano tutte sulla membrana basale;

- Stratificati più strati di cellule di cui solo il più profondo poggia sulla membrana basale;

- Pseudostratificati unico strato di cellule in cui tutte le cellule poggiano sulla membrana basale ma

non tutte raggiungono la superficie libera per cui sono presenti cellule di differente altezza.

EPITELI SEMPLICI

In base alla forma delle cellule esistono 3 tipi di epiteli Semplici:

1. Pavimentoso semplice: in sezione le cellule appaiono appiattite, leggermente più inspessite nella

parte centrale in cui si trova il nucleo. Ne sono un esempio la cornea; l’endotelio che delimita il

lume dei vasi sanguigni; il mesotelio che rappresenta le sierose dell’organismo come il peritoneo, la

pleura e il pericardio (i mesoteliomi sono tumori aggressivi che originano dalle cellule mesoteliali);

2. Isoprismatico o cubico semplice: cellule che in sezione appaiono come dei quadratini con un

nucleo sferoidale che più o meno si trova al centro della cellula. Viene distinto in 2 tipologie

l’isoprismatico/cubico alto (dove le cellule sono più alte che larghe) e l’isoprismatico/cubico basso

(sono più larghe che alte). Il nucleo in ogni tipologia è sempre tondo. Lo troviamo nei dotti escretori

delle ghiandole esocrine.

3. Batiprismatico o cilindrico semplice: le cellule, in sezione, hanno una forma rettangolare (strette e

alte). Si può parlare di cellula batiprismatica quando l’altezza è 5x la larghezza. Il nucleo è stretto e

allungato perché si deve adeguare alla cellula ed è spostato nel polo basale. Lo troviamo ad

esempio nella cistifellea. A volte nella superficie libera, apicale, di queste cellule possiamo trovare

delle ciglia o dei microvilli. Nella cistifellea si osserva l’epitelio batiprismatico tipico e più “bello”. In

alcune situazioni può capitare che i nuclei siano arrotondati e nel centro della cellula. Questo

particolare epitelio batiprismatico viene chiamato epitelio striato o bacillare. Lo possiamo trovare

in alcuni dotti escretori delle ghiandole salivari. La base della cellula presenta delle fini striature che

sono mitocondri molto lunghi, allineati, con l’asse maggiore disposto perpendicolarmente alla

superficie d’impianto. Quindi tutte quelle striature che vediamo al microscopio ottico sono

conseguenza di questa particolare disposizione dei mitocondri. Come mai il nucleo è tondo e

spostato al centro? Per una questione di spazio occupato dai mitocondri. A livello della base della

cellula avvengono tanti scambi contro gradiente elettrochimico per cui c’è bisogno di molta ATP, di

conseguenza i mitocondri saranno più vicini alla base.

EPITELIO PSEUDOSTRATIFICATO

Una volta veniva chiamato “epitelio a più file di nuclei” perché le cellule hanno una differente altezza.

Riconosciamo 2 tipologie particolari di epitelio pseudostratificato:

- Epitelio pseudostratificato batiprismatico: le cellule più alte assumono una forma in parte

batiprismatica. La loro parte basale in realtà si assottiglia molto per raggiungere la membrana

basale. In genere i nuclei delle cellule più basse sono rotondeggianti, quelli di quelle più alte

sono invece allungati e vicini tra le varie cellule. Esistono 2 tipologie principali di questo tipo di

epitelio  L’epitelio pseudostratificato batiprismatico ciliato con cellule caliciformi (le

cellule batiprismatiche, ovvero quelle più alte, presentano sulla loro superficie

apicale le ciglia. All’interno di questo epitelio sono presenti le cellule caliciformi

che sono ghiandole unicellulari intraepiteliali che producono muco. Presenti

nella trachea e nei bronchi) – ascensore muco-ciliare;

 L’epitelio pseudostratificato batiprismatico stereociliato (le cellule

batiprismatiche, sulla loro superficie libera presentano delle stereociglia,

estroflessioni irregolari della membrana cellulare. Non si muovono ma hanno lo

scopo di aumentare la superficie di scambio tra l’epitelio e il lume dell’organo

che l’epitelio delimita. Es. epididimo).

- Urotelio: viene chiamato anche epitelio polimorfo o di transizione perché può cambiare la sua

forma. È un epitelio diffuso nelle vie urinarie, le cellule più alte vengono chiamate ombrelliformi

perché presentano la parte apicale molto espansa che si continua in un piccolo peduncolo che

raggiunge la membrana basale. Queste cellule possono essere polinucleate. È definito

polimorfo o di transizione perché è un epitelio che può cambiare forma. Quando la vescica è

vuota l’epitelio sarà più alto perché non subisce pressione, quando sarà pieno di urina

quest’epitelio, per adeguarsi a questa variazione di contenuto si dovrà abbassare, le cellule

potranno quindi scivolare l’una sull’altra. Nell’urotelio vedo sempre i nuclei delle cellule basali

più o meno rotondeggianti e vicini, il nucleo delle cellule ombrelliformi è sempre

rotondeggiante ma vedo i nuclei molto distanti per la grossa quantità di citoplasma. In queste

cellule ombrelliformi si può inoltre vedere un certo libero di convessità della cupola.

EPITELIO STRATIFICATO O COMPOSTO

Formato da più strati di cellule. Solo quello più profondo però poggia sulla membrana basale. In base alla

forma delle cellule dello strato più superficiale vengono distinte 3 tipologie di epitelio stratificato:

- Pavimentoso stratificato: esiste in 2 tipologie principali

o Cheratinizzato o corneificato: È un epitelio molto resistente e lo troviamo nelle parti del

corpo che sono molto sollecitate da stimoli meccanici (epidermide ed esofago di erbivori)

formato da vari strati di cellule). Formato da vari strati di cellule:

 Lo strato basale è formato da un’unica fila di cellule isoprismatiche o

batiprismatiche. Queste cellule si duplicano in continuazione e hanno tantissimi

ribosomi. Nella duplicazione una cellula figlia rimarrà nello strato basale, l’altra

cellula figlia si sposta nel soprastante strato spinoso. Lo strato basale è formato

dunque da cellule in mitosi. Lo strato spinoso

 lo strato spinoso, formato da più lamine di cellule (4-8). Mano a mano che ci

spostiamo verso le cellule più superficiali queste cellule perdono la loro forma

isoprismatica e si appiattiscono. Nel citoplasma cellulare aumentano gli elementi

del citoscheletro, soprattutto i filamenti intermedi. Le cellule dello strato spinoso

più vicine allo strato basale, sono ancora in grado di dividersi. La mitosi quindi non

è prerogativa delle cellule dello strato basale. Di conseguenza per strato

germinativo s’intende lo strato basale ma anche le lamine più profonde dello strato

spinoso. Viene chiamato spinoso perché le cellule che compongono questo strato

hanno il profilo cellulare che si solleva a formare come delle piccole spine. Questo

aspetto spinoso è in realtà un artefatto che si verifica durante l’allestimento del

preparato spinoso. Queste cellule sono unite da desmosomi che tengono unite tra

loro le membrane cellulari di due cellule vicine. Nella fase di disidratazione del

preparato istologico, le cellule si rimpiccioliscono ma restano unite laddove sono

presenti i desmosomi per cui il profilo cellulare a quel livello si solleverà a formare

una spina. Lo spazio intercellulare aumenta nei punti in cui non ci sono i

desmosomi. Le cellule più superficiali dello strato spinoso, cominciano ad

accumulare nel versante interno della membrana cellulare, una proteina

citoplasmatica chiamata involucrina, sono aumentati invece i filamenti

intermedi/filamenti di cheratina/tono filamenti.

 lo strato granuloso in genere è più sottile di quello spinoso (3-5 strati). Compaiono,

all’interno del citoplasma di questo strato, granuli di cheratoialina, granuli

fortemente basofili che possono essere così grandi da far risultare tutto scuro lo

strato granuloso, si colorano in viola con l’ematossilina. Il nucleo cellulare

incomincia a dare i primi segni di sofferenza cellulare (nuclei picnotici,

addensamento del materiale nucleare), preludio della morte cellulare.

 lo strato lucido (non sempre presente) lo troviamo nell’epidermide inspessita e

priva di peli (es. musello del bovino). Appare traslucido in quanto è presente una

proteina chiamata eleidina.

 lo strato corneo ha solo cellule morte, sono sacchettini appiattiti dopo non è più

presente il nucleo e dove il citoplasma è ripieno di cheratina. La cheratina deriva

dall’unione dei filamenti intermedi con i granuli di cheratoialina e con l’involucrina.

Le cellule muoiono per un processo di citomorfosi cornea, insieme delle

trasformazioni descritte finora che portano progressivamente le cellule dello strato

basale a diventare cellule dello strato corneo. Le cellule svolgono quindi la loro

funzione morendo.

 lo strato disgiunto (fa parte dello strato corneo e alcuni autori lo distinguono) è

dato da cellule completamente corneificate che si staccano.

o Non cheratinizzato, riveste ad esempio l’esofago del cane e del gatto, gli strati presenti

sono solo 3:

 Basale

 Spinoso

 Superficiale formato da cellule pavimentose semplici.

Entrambe le forme, sia cheratinizzata che non cheratinizzata possono presentare pigmentazioni. La

melanina viene prodotta dai melanociti che hanno un corpo cellulare e dei prolungamenti. Il corpo

cellulare si trova o nello stesso epitelio o nel connettivo sottostante. Nei loro prolungamenti mettono la

melanina. Le cellule dello strato spinoso fagocitano un pezzo di questi prolungamenti. Questo processo

viene chiamato crinofagia. Per poi disporre la melanina in posizione sopra-nucleare. Grazie alla melanina, il

nucleo delle cellule epiteliali sarà protetto dai raggi solari che possono portare a mutazioni del DNA.

- Isoprismatico o cubico stratificato lo strato più superficiale è formato da cellule cubiche. Esiste

solitamente in forma bistrastificata. Dotti escretori di medio calibro hanno un rivestimento fornito

da questo epitelio.

- Batiprismatico o cilindrico stratificato in genere presenta molti strati. Di questi solo quello

superficiale è formato da cellule batiprismatiche. Dotti escretori di grosso calibro.

DIFFERENZAZIONI DELLA SUPERFICIE APICALE

Particolarità citologiche che possiamo osservare sulla superficie libera delle cellule epiteliali.

Specializzazioni che ne caratterizzano le funzioni. Queste differenzazioni sono di 3 tipologie:

- Microvilli = estroflessioni digitiformi della membrana cellulare. Hanno tutte la stessa altezza e sono

equidistanti tra loro. All’interno del microvillo c’è del citoplasma in cui sono molto abbondanti i

filamenti di actina che sono tutti paralleli tra loro e percorrono assialmente il microvillo. Quando

raggiungono la base dei microvilli, si intrecciano tra loro e formano la trama terminale. I microvilli,

come estroflessioni della membrana, li vedo solo al microscopio elettronico. Ma cosa si vede al

microscopio ottico? Si vedono i microvilli, nel loro complesso, che formano una zona chiamata

orletto che non è altro che una linea con un’intensità di colorazione leggermente maggiore

presente nella parte apicale delle cellule. I microvilli hanno lo scopo di aumentare la superficie

disponibile ad esempio per l’assorbimento. Per esempio l’epitelio batiprismatico semplice

dell’intestino, è provvisto di microvilli.

- Stereociglia = (Es. epididimo, epitelio batiprismatico pseudo stratificato). Non sono altro che dei

microvilli con caratteristiche particolari. Sono sempre estroflessioni della membrana cellulare ma

sono più grandi, più lunghe, più irregolari. Si possono ramificare, si riuniscono a formare dei

ciuffetti. Spesso vicino alle stereo cigli ci sono delle vescicole di pinocitosi. Il loro ruolo è quello di

aumentare la superficie disponibile per gli scambi che l’epitelio fa con il lume che delimita.

- Ciglia = sono strutture molto più complesse, dal punto di vista strutturale e macromolecolare

rispetto alle precedenti. Sono formate da 3 parti:

o Radichetta insieme di filamenti intermedi;

o Corpuscolo basale sono formati, esattamente come i centrioli, da 9 triplette di microtubuli.

L’unica differenza è che il versante del corpuscolo basale rivolto verso l’assonema non è

aperto ma è chiuso da una piastra basale che chiude il lume del corpuscolo basale non dal

lato della radichetta ma da quello dell’assonema;

o Assonema anche questo ha una struttura micro tubulare, è formato da 9 doppiette di

microtubuli ed è presente 1 coppia centrale di microtubuli. Nelle doppiette avremo un

microtubulo A completo e un microtubulo B incompleto. La coppia centrale è formata da 2

microtubuli completi. In ciascuna doppietta possiamo vedere che, dal microtubulo

completo di ciascuno doppietta, originano due bracci di dineina che sono rivolti verso il

microtubulo incompleto della doppietta vicina. Attraverso l’idrolisi dell’ATP, i bracci di

dineina fanno scorrere le doppiette le une sulle altre. Questo scorrimento si traduce nella

capacità che ha il ciglio di avere un movimento attivo. Anche l’assonema è circondato da

membrana cellulare ed è immerso nel citoplasma.

Le ciglia, delle tre specializzazioni viste, sono le uniche ad avere un movimento attivo attraverso

l’idrolisi dell’ATP. Come riconosco le ciglia al microscopio ottico? Subito al di sotto delle ciglia si

vede una linea intensamente colorata data dalla piastra basale, dall’insieme dei corpuscoli

basali.

SPECIALIZZAZIONI DELLE SUPERFICI LATERALI – GIUNZIONI INTERCELLULARI

Strutture che permettono alle cellule epiteliali di restare a mutuo contatto. Spesso tra le cellule epiteliali

vengono a formarsi i complessi di giunzione (insieme ordinato di giunzioni) dove riconosciamo 4 tipologie di

giunzioni cellulari:

1. Zonula occludente (tight junction)

2. Zonula aderente Si estende lungo tutto il perimetro e anche al citoscheletro è connesso alle

giunzioni. I filamenti sottili di actina si uniscono alle zonule aderenti mentre i filamenti intermedi si

vanno ad unire ai desmosomi

3. Desmosoma (o macule aderenti per la loro disposizione a macchia)

4. Giunzioni gap (o giunzioni comunicanti)

Le prime 3 hanno la funzione vera e propria di tenere unite le cellule epiteliali. La giunzione gap invece ha lo

scopo di far comunicare i citoplasmi di due cellule vicine. Le prime due si estendono a cintura per tutto il

perimetro cellulare mentre i desmosomi sono situati in punti ben precisi della membrana. Come si formano

le prime 3 giunzioni? Le membrane cellulari a livello di queste giunzioni presentano delle proteine

transmembrana che interagiscono fra loro con il loro dominio extracellulare. Ci sono delle proteine

transmembrana in queste 3 zone quindi che interagiscono con il loro dominio extracellulare facendo si che

le cellule rimangano attaccate. La differenza sta nel fatto che la zonula occludente avvicina tra loro molto di

più le membrane cellulari. In corrispondenza di una giunzione gap troviamo delle strutture chiamate

connessoni formati da 6 proteine transmembrana chiamate connessine. I connessoni presenti in una

membrana cellulare sono perfettamente affrontanti (messi di fronte) ai connessoni della membrana

adiacente. Quando i canali dei connessoni si aprono si forma un canale che mette in comunicazione il

citoplasma delle due cellule vicine. Nei neuroni le giunzioni gap vengono chiamate anche sinapsi elettriche

perché fanno passare l’eccitazione da un neurone a quello vicino.

Alcune di queste giunzioni possiamo trovarle anche in altre cellule non epiteliali ma non troverò un

complesso di giunzione così organizzato.

SPECIALIZZAZIONI DELLA SUPERFICIE BASALE

Possiamo intendere come specializzazione della superficie basale la membrana basale che possiamo

intendere come specializzazione della superficie basale delle cellule epiteliali ma solo di quelle a contatto

con il connettivo. È una struttura presente tra il connettivo e l’epitelio. Regola gli scambi e i rapporti tra il

connettivo e l’epitelio stesso. La membrana basale è formata da 2 parti:

- Lamina basale = formata da una lamina lucida (glicocalice della cellula epiteliale) e da una lamina

densa (groviglio di molecole proteiche laminina, collagene di tipo IV). È prodotta interamente dalla

cellula epiteliale.

- Lamina reticolare = è formata da fibre reticolari e viene prodotta dai fibroblasti del connettivo.

Posso vedere la membrana basale al microscopio ottico tramite una colorazione elettiva ovvero una

colorazione specifica per vederla. Queste colorazioni sono: la colorazione PAS e l’impregnazione argentica.

Con queste colorazioni vado a colorare gli zuccheri delle fibre reticolari per cui in senso stretto vado a

colorare solo la lamina reticolare.

1.2 E