istologia, embriologia, odontogenesi

Esame: Istologia

Prof.essa: Silvia Nistri

A.a: 2018-2019

Un tessuto, secondo Bizzozero, è un insieme di cellule uguali e diverse che concorrono a una funzione

comune.

Tessuto epiteliale

Il tessuto epiteliale si suddivide in tre categorie, cioè il tessuto epiteliale di rivestimento, il tessuto

epiteliale ghiandolare e il neuroepitelio o tessuto epiteliale sensoriale.

Tessuto epiteliale di rivestimento

Il tessuto epiteliale di rivestimento riveste le cavità interne dei nostri organi oppure il nostro corpo

(quindi l’epidermide).

Il tessuto epiteliale di rivestimento è formato da cellule a mutuo contatto che formano una lamina più

o meno spessa. Questo tessuto, però, è privo di vasi sanguigni e perciò per ricevere il nutrimento poggia

sul tessuto connettivo che invece è riccamente vascolarizzato. Tra il tessuto epiteliale di rivestimento e

il tessuto connettivo si trova la membrana basale.

Specializzazioni cellulari

Le cellule che formano questo tessuto sono ricche di specializzazioni sulla superficie laterale, basale e

apicale.

- Specializzazioni sulla superficie laterale:

Sulla superficie laterale si trovano le giunzioni intercellulari formate da molecole di adesione che

contengono proteine transmembrana. Queste proteine appartengono a due famiglie diverse, cioè la

famiglia delle proteine CAM e la famiglia delle proteine caderine. Queste due famiglie differiscono tra

loro per la dipendenza dallo ione calcio, infatti le caderine sono calcio-dipendenti.

Queste giunzioni intercellulari possono essere classificate in base a due criteri

1. Estensione della giunzione: secondo questo criterio esistono due tipi di giunzioni intercellulari,

cioè le zonule e le macule. Le zonule sono come delle “cinture”, quindi interessano l’intero

perimetro della cellula, le macule invece interessano solo certe zone circoscritte (come delle

“macchie” appunto).

2. Distanza che rimane tra le membrane delle cellule: secondo questo criterio abbiamo le giunzioni

occludenti, GAP e aderenti. Nelle giunzioni occludenti lo spazio che rimane tra le membrane è

nullo e queste giunzioni esistono solo del tipo a zonula; nelle giunzioni GAP rimane uno spazio

di 2 nm ed esistono solo giunzioni GAP del tipo a macula. Le giunzioni aderenti lasciano uno

spazio di 25 nm tra le membrane e possono essere sia del tipo a zonula che del tipo a macula.

Le macule aderenti si chiamano desmosomi.

Vediamo ciascuna in dettaglio.

Giunzioni occludenti (solo zonule): si trovano per esempio nella barriera ematoencefalica. Le proteine

che formano queste giunzioni sono le claudine, le occludine e le proteine jam. I domini extracellulari

delle proteine sul plasmalemma di una cellula si riconoscono con i domini extracellulari delle proteine

sul plasmalemma di un’altra cellula vicina, si interdigitano e si forma la giunzione. I domini intracellulari

di queste proteine legano i filamenti sottili di actina.

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Giunzioni GAP (solo macule): queste giunzioni si formano dall’insieme di più connessioni, cioè canali

formati ciascuno dall’unione di 6 proteine definite connessine. La particolarità delle giunzioni GAP è che

queste non servono tanto a tenere unite le cellule, quanto piuttosto a coordinare le attività cellulari;

infatti si parla di giunzioni elettrico-metaboliche. Quindi in questi canali passano molecole

informazionali, tipo gli ioni.

Zonule aderenti: le proteine che formano le zonule aderenti sono le caderine di tipo E, specifiche per

l’epitelio di rivestimento. Le porzioni extracellulari di due caderine sono molto ingombranti e si

riconoscono solo in presenza di calcio. I domini intracellulari delle caderine legano, grazie a vinculina e

talina, i filamenti sottili.

Desmosomi: le proteine coinvolte nella formazione delle macule aderenti sono le desmogleine o

desmocolline. I domini intracellulari di queste proteine si uniscono a una placca che si trova sotto il

plasmalemma fatta da proteine dette desmoplachine e poi la placca a sua volta lega i filamenti

intermedi del citoscheletro della cellula. I desmosomi da un punto di vista meccanico sono le giunzioni

più forti in assoluto perché uniscono tra loro i citoscheletri delle cellule.

Complesso di giunzioni: di solito nella porzione più apicale della cellula ci sono le giunzioni occludenti,

sotto le zonule aderenti e più in basso i desmosomi. Sparse qua e là vi sono le giunzioni GAP.

- Specializzazioni della superficie basale:

Oltre alle giunzioni intercellulari, esistono anche le giunzioni cellula-matrice. Queste giunzioni si

chiamano emidesmosomi e sono formate da proteine dette integrine, presenti sulla superficie basale

della cellula. I domini intracellulari delle integrine prendono rapporto con una placca che lega i filamenti

intermedi come succede nei desmosomi, i domini extracellulari si legano ad alcune glicoproteine del

connettivo, cioè fibronectina e laminina.

Nella superficie basale della cellula ci sono anche altre specializzazioni chiamate infoldings. Le infoldings

sono come dei microvilli al contrario che servono ad aumentare la superficie di assorbimento.

- Specializzazioni della superficie apicale

Microvilli: i microvilli sono espansioni a forma di dito che servono ad aumentare la superficie di

assorbimento della cellula. Se osservo la cellula al microscopio ottico non vedo i singoli microvilli ma

posso apprezzare il loro insieme che prende il nome di cuticola striata.

Un microvillo è fatto da asse portante di filamenti di actina; i vari filamenti di actina si uniscono tra loro

tramite proteine come fimbrina e villina e si legano al plasmalemma grazie a proteine come calmodulina

e miosina I. Questa rete di filamenti di actina si continua alla sua base con la trama terminale della

cellula. I microvilli non sono dotati di movimento autonomo, semplicemente possono avere un piccolo

movimento a pistone.

Stereociglia: le stereociglia sono simili a grandi microvilli con una struttura interna sempre di filamenti

sottili. Sono più corte e più spesse dei microvilli e si trovano per esempio nell’epididimo (vie genitali

maschili).

Ciglia vibratili: le ciglia vibratili sono visibili al microscopio ottico e sono appendici mobili presenti per

esempio a livello delle vie respiratorie o nelle tube uterine (per portare la cellula uovo fecondata

all’utero). Queste specializzazioni sono fatte da un corpo basale e un assonema con due strutture

diverse. Il corpo basale delle ciglia ha la stessa struttura dei centrioli, quindi è fatto da 9 triplette di

microtubuli periferici (struttura 9+0). L’assonema è fatto da una struttura del tipo 9+2, cioè ci sono 9

coppie di microtubuli periferici e una coppia di microtubuli centrali. I due microtubuli centrali sono

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completi (significa che ciascuno formato da 13 protofilamenti) e un po’ distanziati. In ciascuna coppia

dei microtubuli periferici si può riconoscere un microtubulo A e un microtubulo B; il microtubulo A ha

parete completa, il microtubulo B invece ha parete incompleta e quindi “abbraccia” il microtubulo A

per completarsi. Le coppie di microtubuli periferici sono collegate tra loro da una proteina chiamata

nexina e sono collegate ai microtubuli centrali grazie a varie proteine di connessione. La mobilità di

queste strutture è dovuta alla presenza di una proteina chiamata dineina che si trova sul microtubulo

A. Questa dineina lega il microtubulo B della coppia adiacente e, tramite energia derivata dall’idrolisi

dell’ATP, consente il movimento. In teoria i microtubuli dovrebbero scivolare l’uno sull’altro, ma,

siccome il corpo basale è rigido, il movimento è reso possibile solo se le ciglia si piegano e quindi per

queste appendici mobili si parla di movimento “a frusta”.

Ciglio primario: il ciglio primario ha una struttura 9+0 sia nel corpo basale che nell’assonema. È presente

in cellule come gli osteociti, dove non possiede la dineina perché non serve per il movimento ma

funziona come “antenna” per recepire segnali cellulari. Lo si trova anche in vita embrionale, in questo

caso però possiede la dineina e conferisce un movimento elicoidale alle cellule; serve a dirigere cellule

specifiche in regioni specifiche, dove si dovrà formare un certo organo.

Classificazione epiteli di rivestimento

Esistono due criteri di classificazione per gli epiteli di rivestimento:

1. Numero di strati che lo compongono: seguendo questo primo criterio posso avere un epitelio di

rivestimento semplice o monostratificato, quindi formato da un solo strato di cellule che

poggiano tutte sulla membrana basale, o un epitelio di rivestimento composto o

pluristratificato.

2. Forma delle cellule: le cellule possono avere una forma cubica (altezza equivale a larghezza),

una forma cilindrica (altezza prevale su larghezza) o una forma pavimentosa se sono appiattite.

Pertanto, un epitelio monostratificato può essere cubico, cilindrico o pavimentoso. Un epitelio

pluristratificato invece viene classificato in base alla forma delle cellule nello strato più

superficiale; in questo caso si può avere un epitelio composto cilindrico e un epitelio composto

pavimentoso. È impossibile avere un epitelio composto cubico perché nei tessuti di rivestimento

pluristratificati le cellule cubiche si trovano solo nello strato basale, poi queste si differenziano

via via che si raggiunge lo strato apicale e quindi diventano o cilindriche o pavimentose. Epiteli

composti cubici si trovano solo a livello dei dotti escretori di alcune ghiandole ma in realtà le

cellule sono una via di mezzo tra forma cubica e cilindrica.

Due tipi di epiteli di rivestimento sfuggono a questi metodi di classificazione:

- Epitelio pseudostratificato: a prima vista questo epitelio può sembrare composto perché si

vedono tanti nuclei ad altezze diverse, in realtà non è così. L’epitelio pseudostratificato è

formato da un unico strato di cellule che poggiano tutte sullo strato basale ma con i nuclei ad

altezze diverse. Un criterio per distinguere questi due tessuti potrebbe essere il fatto che questi

epiteli appaiono formati da 3-4 strati e i nuclei non si trovano mai allineati a differenza degli

epiteli composti in cui i nuclei sono allineati e gli strati sono molti di più (quasi 20). L’epitelio

pseudostratificato si trova nelle vie respiratorie, per esempio nei bronchioli.

- Epitelio di transizione: si chiama anche urotelio perché riveste le vie urinarie, per esempio si

trova nella vescica. La particolarità di questo tessuto è che il numero di strati e la forma delle

cellule varia a seconda dello stato funzionale dell’organo. Con la vescica vuota abbiamo un

epitelio definito collassato, con la vescica piena si dice disteso. Nell’epitelio collassato c’è uno

strato basale fatto da cellule cubiche, uno strato intermedio di cellule piriformi o a clava di

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altezze diverse e uno strato apicale formato da cellule a ombrello o cupoliformi con la superficie

convessa rivolta verso il lume (esempio di plasmodio). Queste cellule a ombrello sono unite da

giunzioni occludenti per impedire all’urina di passare tra le cellule. Inoltre, sulla membrana

rivolta verso il lume, le cellule a ombrello hanno degli ispessimenti, delle placche fatte da

proteine impermeabili all’urina chiamate uroplachine. Sotto questa membrana ci sono delle

vescicole di forma ovoidale vuote con la membrana simile a quella con le placche. Quando la

vescica si riempie di urina, dei recettori di tensione sentono dei cambiamenti di pressione e

innescano, tramite una serie di reazioni, l’aumento della concentrazione dello ione calcio. Lo

ione calcio attiva l’apparato contrattile e fa fondere con le vescicole sotto il plasmalemmma

delle cellule a ombrello con il plasmalemma stesso. Quindi le vescicole aggiungono la loro

membrana a quella delle cellule e questo determina un incremento della membrana. A questo

punto le cellule superficiali si distendono e gli strati sotto slittano, quindi l’urotelio diminuisce

lo spessore così da aumentare il volume per l’urina. Quando si elimina l’urina le vescicole si

riformano

SEMPLICE

Semplice pavimentoso: endotelio

Un esempio di tessuto epiteliale di rivestimento semplice pavimentoso è l’endotelio, il quale riveste il

lume dei vasi sanguigni.

Questo tessuto, essendo molto sottile, permette gli scambi emato-tissutali e il processo con cui

avvengono si chiama transcitosi. La transcitosi è un meccanismo di trasporto a spoletta bidirezionale:

le sostanze passano dai vasi sanguigni ed entrano in una cellula pavimentosa dell’endotelio sotto forma

di vescicole di endocitosi, le quali però non raggiungono il compartimento degli endosomi. Queste

vescicole, infatti, si dirigono verso il lato opposto della cellula pavimentosa dell’endotelio, si fondono

con la membrana e poi vengono rilasciate nel tessuto connettivo. È un trasporto bidirezionale perché

avviene anche al contrario, cioè dal tessuto connettivo al vaso sanguigno.

Oltre alla transcitosi, un’altra funzione importante delle cellule dell’endotelio è la mediazione del tono

muscolare tramite vasocostrizione o vasodilatazione. Succede questo: in presenza di calcio si attiva un

enzima presente nell’endotelio che si chiama E-NOS 3 (Ossido Nitrico Sintasi 3). Questo enzima

trasforma l’arginina in NO e citrullina. L’NO per diffusione entra nelle cellule muscolari lisce, dove è

presente l’enzima guanilato ciclasi. La guanilato ciclasi contiene il gruppo eme, il quale lega l’NO e quindi

l’enzima si attiva. Una volta attivata, la guanilato ciclasi toglie un gruppo pirosfosfato a GTP e ciclizza la

molecola formando GMP ciclico. Quest’ultimo si dice secondo messaggero perché si lega ad un’altra

proteina chiamata PKG (Protein Kinase G) che agisce attivando lo scambiatore sodio-calcio a livello della

membrana plasmatica della cellula muscolare liscia favorendo la fuoriuscita dello ione calcio dalla

cellula. Dopodiché, la chinasi agisce a livello del REL, dove si trova la riserva di ione calcio, e ne impedisce

il rilascio. Dall’azione della PKG si ha un abbassamento del livello dello ione calcio nel citoplasma che

porta al rilascio dei filamenti contrattili della cellula che quindi si distende. Il calcio è essenziale per la

contrazione muscolare, quindi se viene meno la cellula si distende e questo provoca vasodilatazione.

Pertanto, l’NO è un importante agente vasodilatante e se le cellule muscolari subiscono vasodilatazione

la pressione sanguigna diminuisce.

Esistono vari tipi di endotelio:

- Endotelio continuo: le cellule pavimentose che lo formano sono unite da giunzioni aderenti.

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- Endotelio fenestrato: in questo caso le cellule si appiattiscono al massimo per favorire gli scambi

emato-tissutali. Questo tipo di tessuto si trova nei distretti in cui la transcitosi deve essere

incrementata, per esempio a livello intestinale dove si ha l’assorbimento dei nutrienti o a livello

delle ghiandole endocrine che producono ormoni che devono essere rilasciati nel sangue. Tra

le varie cellule ci sono poi degli spazi liberi in cui non ci sono cellule ma “diaframmi” proteici

chiusi che fanno una sorta di selezione sulle molecole che possono passare.

- Endotelio discontinuo: in questo caso le cellule si separano per permettere non solo il passaggio

di molecole ma anche di cellule. Questo tipo di passaggio può avvenire in condizioni patologiche

in tutti gli endoteli, invece in alcuni casi è un processo fisiologico. Ad esempio, negli organi

ematopoietici le cellule del sangue, una volta mature, devono passare l’endotelio per entrare in

circolo. La milza invece è un organo ematocateretico (l’ematocateresi è il processo di

depurazione del sangue delle cellule invecchiate) e per questo dietro l’endotelio dei vasi a

questo livello ci sono grossi macrofagi.

- Endotelio con barriera: in questo caso le cellule pavimentose che lo compongono sono unite da

tantissime giunzioni occludenti e quindi si forma una barriera. Questo endotelio si trova per

esempio a livello della barriera ematoencefalica che serve sia a proteggere le cellule del tessuto

nervoso da sostanze potenzialmente tossiche portate dal sangue sia a nutrirle. Si trova anche

nella barriera ematotesticolare.

Semplice cubico

Lo si trova a livello del nefrone, l’unità funzionale del rene.

Semplice cilindrico

Si trova in alcuni distretti come il canale alimentare o nelle tube di Falloppio.

COMPOSTO

Composto pavimentoso

Di epiteli di rivestimento composti pavimentosi ne esistono di due tipi:

- Non corneificato

- Corneificato

Non corneificato

Questo epitelio si trova in tutte quelle zone che sono bagnate da acqua o comunque umide, quindi nella

mucosa orale, in alcune zone della faringe, nell’esofago e nella vagina ad esempio.

Nello strato basale si trova il compartimento staminale che contiene cellule cubiche che poggiano sulla

membrana basale. A livello di queste cellule avviene la mitosi asimmetrica, cioè una cellula figlia rimane

nel compartimento basale e l’altra sale e inizia un processo di differenziamento (per ogni cellula che si

perde nella superficie libera se ne forma una nuova nel compartimento staminale). Per una cellula di

questo epitelio il differenziamento consiste nell’aumento del numero di tonofilamenti e dei desmosomi

che uniscono le varie cellule tra di loro. Una volta raggiunta la superficie apicale, si trovano cellule

differenziate e pavimentose e si tratta di cellule vive.

Sappiamo che gli epiteli di rivestimento non sono vascolarizzati e quindi il nutrimento ci arriva grazie ai

vasi del tessuto connettivo. In questo caso nello strato più apicale ci sono cellule vive, quindi i nutrienti

devono arrivare fino in cima. Come è possibile questo? Intanto grazie al fatto che il tessuto epiteliale

forma delle invaginazioni dette creste epiteliali che si incastrano perfettamente con delle estroflessioni

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del connettivo sottostante dette papille connettivali, poi perché tra le cellule è presente uno spazio

virtuale detto labiri