Istologia: Esame completo

Istologia

Luigi Marchetti

Prof. ( 6 CFU )

Libro di testo richiesto

Biologia dei tessuti ( EDI-ERMES )

Prova orale

Esame :

Esame diretto, non suddivisibile in parziali

Stretto contatto tra molecola, forma, funzione dei

tessuti.

3 domande generali + domande aggiuntive annesse

ad ogni domanda generale.

Obiettivi :

Introduzione all’istologia

Metodologie e giunzioni cellulari

Tipologie di tessuti :

Muscolare

Nervoso

Epiteliare

Mesenchimale

Tessuti : Terminologia e caratteristiche

Il termine istologia deriva dal greco istos ( tessuti ) e logos

( studio ) = Studio dei tessuti e la loro organizzazione/ struttura.

( Branca della biologia che studia la struttura microscopica dei

tessuti e degli organi vegetali e animali. )

Il tessuto è l’insieme di cellule e matrice extracellulare. Il

fenotipo delle cellule contenute nel tessuto, dona il nome al

tessuto stesso.

Metodologie di osservazione e preparazione

Le cellule e i tessuti possono essere studiati dal punto di vista

Morfologico, dove si prende in esame l’organizzazione strutturale

delle cellule utilizzando apparecchi specifici atti ad ingrandire

l’immagine desiderata ( Microscopi ) e Biochimico/funzionale, dove

si prende in esame la composizione delle cellule e il loro

funzionamento.

Analisi Morfologica

Analisi delle strutture della cellula, che avviene grazie a due

tipologie di microscopie :

Microscopia ottica

l’oggetto viene visualizzato per mezzo della luce,

che sia naturale o no.

Troviamo ai giorni d’oggi moltissimi tipi di microscopi ottici:

Microscopio a contrasto di fase = sviluppato nel 1935 da F. Zernike

esso scopri oltre ai raggi luminosi trasmessi direttamente alla lente,

anche dei raggi

diffratti che

rimangono più deviati

e sfocati rispetto al

diretto. Attraverso

l’utilizzo di alcune

lamine di fase

all’interno della

colonna del

microscopio, riuscì ad

incanalare tutti i raggi

emessi in un unica

immagine.

Microscopio a luce

polarizzata = mentre

prima a cambiare era delle lamine all’interno del microscopio, qui

cambia invece la luce emessa ovvero luce che vibra in un solo

piano, riuscendo a elaborare un immagine precisa di quel

determinato piano.

Microscopio a fluorescenza = anche qui il cambio avviene nella

lampada utilizzata, poiché si necessita di una lampada a vapori di

mercurio che emette radiazioni ultraviolette che colorano

determinate parti del tessuto.

Microscopio confocale ( CLSM ) = la luce utilizzata è un laser ad

una lunghezza d’onda specifica. Esso proietta l’immagine di un

determinato piano sottile uno alla volta, per poi alla fine ricostruire

col computer la figura tridimensionale dell’esaminato. La

colorazione avviene tramite immunoistochimica e

immunofluorescenza; un processo attraverso il quale si fa legare un

anticorpo alla sostanza da visualizzare contente una sostanza

fluorescente per un sola

lunghezza d’onda. ( metodo

diretto ) senno si può si far legare

un altro anticorpo con la

sostanza fluorescente

all’anticorpo primario. ( metodo

indiretto ). Esistono differenti

marker fluorescenti che donano

un colore diverso in base alla

lunghezza d’onda dalla quale

saranno colpiti.

dei campioni per la microscopia ottica

Nell’allestimento

possiamo optare per cellule e tessuti viventi, utili per la visione del

reale svolgimento delle funzioni ( esempio sangue ) ma con

brevissimo tempo a disposizione ( utilizzo del microscopio ottico a

contrasto di fase, e si utilizzano coloranti vitali ) ; oppure optare per

cellule e tessuti uccisi, ma essi solo dopo aver subito un processo :

- Fissazione ( il mantenimento delle

strutture della cellule e la

prevenzione delle conseguenze La fissazione e l’inclusione

post-morte ) grazie ad alcuni fissanti possono essere sostituiti

( alcoli, aldeidi ( formaldeide direttamente con la

formica )) che fanno precipitare nella congelazione del campione (

maniera più fine le proteine. tramite criostato ) e il

successivo taglio col

- Inclusione ovvero indurire il microtomo.

campione attraverso sostanze

quali paraffina, celloidina.

- Sezionamento, cioè sezionare il tessuto a 2-5 micrometri grazie

all’utilizzo del microtomo.

- Colorazione, colorante che si lega ad alcune strutture cellulari

che rimangono colorate anche dopo ripetuti lavaggi.

La lente o obiettivo del microscopio ha dei numeri

scritti sul suo collo :

Il primo rappresenta il potere risolutivo ( 40x / 10x );

Il secondo

rappresenta l’apertura

Prima dell’inclusione, nel numerica;

campione deve essere tolta Il terzo rappresenta la

l’acqua; grazie ad infusioni prima lunghezza della lente;

con alcool etilico a gradazioni Il quarto rappresenta

crescenti ( fino ad alcol etilico lo spessore del vetrino da

puro ) e poi con xilene o’xilolo a utilizzare.

gradazioni crescenti.

Per utilizzare il campione Microscopia elettronica

sezionato per la colorazione, l’oggetto viene visualizzato per

bisogna svolgere il processo

inverso per reidratare il campione. mezzo degli elettroni.

Troviamo ai giorni d’oggi

moltissimi tipi di microscopi ottici:

Microscopio a Trasmissione = Il fascio di elettroni generato da due

elettromagneti un po’ vengono assorbiti, altri deviati e altri

trasmessi per formare l’immagine ( fluorescente ). Esso trasmette

immagini bidimensionali. Sono immagini di alta definizione.

Microscopio ad alto voltaggio = gli elettroni ricevono una spinta che

li fa accelerare ad una velocità pari a 4/5 di

quella della luce, cosicché la maggior parte

posso o essere trasmessi all’immagine,

anche per elementi ad alto peso atomico.

Microscopio a scansione = l’oggetto viene

contornato con un metallo pesante, e poi

passato a “scansione” all’interno del

microscopio. Esso studia la parte

superficiale del campione.

dei campioni per la microscopia elettronica

Nell’allestimento

possiamo optare solo ed esclusivamente per cellule e tessuti uccisi:

- Fissazione ( il mantenimento delle strutture della cellule e la

prevenzione delle conseguenze post-morte ) grazie ad alcuni

fissanti ( tetrossido di osmio o glutaraldeide ) che fanno

precipitare nella maniera più fine le proteine.

- Disidratazione, dove avviene l’eliminazione dell’acqua attraverso

“infuso” in alcool etilico o acetone.

- Inclusione, ovvero indurire il campione

attraverso sostanze quali paraffina, Il taglio col microtomo o

.

celloidina ultramicrotomo può

- avvenire trasversale,

Sezionamento, sezionare il tessuto a longitudinale o obliqua.

20-40 nm, grazie all’utilizzo del

ultramicrotomo.

- Colorazione o contrasto, colorante

che si lega ad alcune strutture cellulari che rimangono colorate

anche dopo ripetuti lavaggi.

Analisi biochimica/funzionale

Meglio chiamata citochimica o istochimica, permette attraverso

l’uso di coloranti specifici che si vanno a legare a dei determinati

componenti biologici, di scoprire la loro composizione chimica.

Coloranti acidi come l’EOSINA ( per sostanze basiche ) coloranti

basici come la EMATOSSILINA ( per sostanze acide )

- Lipidi = si utilizzano alcuni coloranti liposolubili come il Sudan

nero B o il Solfato di blu Nilo.

- Polisaccaridi = si utilizza la reazione di PAS ( acido periodico-

schiff ) per identificare glucidi neutri.

- Proteine = qui la parte che si colora non è l’enzima stesso, ma

bensì i suoi prodotti a colorarsi, per poi poter risalire alla loro

quantità.

- Acidi nucleici = si utilizzano coloranti basici poiché hanno molta

affinità con i radicali fosforici.

Adesioni e giunzioni cellulari

Nei pluricellulari, le cellule coordinano con le cellule vicine e ne

condividono origine e funzione grazie alle CAM; molecole di

adesione cellulare.

Per far avvenire tutto ciò, c’è bisogno di comunicazione tra le

cellule che può avvenire tramite :

- Segnali = il segnale non è altro che un

ligando sul corrispondente recettore.

Il segnale può essere :

Endocrino = se le cellule che si

scambiano il segnale sono lontane

( via sanguigna )

Paracrino = se le cellule che si

scambiano il segnale sono vicine. Il ligando può essere di natura :

Autocrino = se il segnale è per la Lipidica = si diffonde liberamente

cellula segnalante. nella membrana plasmatica e arriva

al recettore direttamente nel

citoplasma o nucleoplasma.

recettore

Il sviluppa una Aminoacidica / peptidica =

determinata azione per la quale è unendosi a proteine di membrana,

partito il segnale ( ES. enzima o attivano la reazione all’interno.

apertura proteina canale. )

- Adesione cellula-cellula o cellula-matrice extracellulare = la prima

avviene attraverso le proteine transmembrana dell’una e dell’altra

cellula ( selectine, superfamiglia delle immunoglobuline, integrine

e caderine ) molte delle quali sono calcio e magnesio dipendenti.

Esse possono essere uguali ( omofilico ) o diverse ( eterofilico );

la seconda avviene attraverso le proteine transmembrana e la

matrice extracellulare attraverso le proteine della famiglia delle

integrine, anche loro Calcio e magnesio dipendenti.

L’adesione cellulare avviene in parti specifiche della membrana

Giunzioni.

cellulare, chiamate

Esse si dividono in :

Giunzioni occludenti

• = fondono il proprio fogli epiteliale e

impedisce il passaggio di sostanze

• Giunzioni ancoranti

• = connettono meccanicamente le

cellule o la cellula alla matrice.

• Giunzioni comunicanti

• = mediano il passaggio di segnali

chimica o elettrica.

Nella tabella sono riassunti le varie tipologie di giunzioni esistenti.

Tipo di giunzione Dove trovarla ? Funzione Particolarità

Rendere impermeabile Le giunzioni strette

lo spazio intracellulare sono collegate

sia da sostanze all’interno delle cellule

Giunzioni Tight Tessuti epiteliali e esterne, sia dal con i filamenti di

( Strette ) endoteliali ( intestino ) passaggio di proteine actina.

di membrana dal lato Le proteine usate sono

apicale al baso- occludine, Claudina.

laterale e viceversa. Le proteine usate per

Regolano : apoptosi, questa giunzione sono

Giunzioni ancoranti a Tessuti epiteliali e la via paracellulare, la le caderine e sono

fascia endoteliali ( intestino ) crescita cellulare. unite ai filamenti di

actina.

I desmosomi si legano

ai filamenti intermedi

Aiutano a diminuire lo

Epidermide e muscoli nel lato citoplasmatico

Desmosomi stesso meccanico

cardiaci della cellula formando

delle cellule. un impalcatura ben

stabile.

Sono formati dalla

Comunicazione Cell - famiglia delle

Matrice e aumentano

Emidermosomi Tutte le cellule integrine. Anche

la resistenza allo stress queste sono collegati

meccanico. ai filamenti intermedi.

Collega i filamenti di

actina alla matrice Sono composti dalla

identificando : il

Contatti focali Tutte le cellule famiglia di proteine

differenziamento, delle integrine.

l’espressione genica e

l’adesione celluare.

Collega il citoscheletro

alla matrice Come un contatto

Cellule osticolasti identificando : il

Podosomi focale, ma delle cellule

( scheletro ) differenziamento, dello scheletro.

l’espressione genica e

l’adesione celluare. L’unione e la

formazione del

Passaggio diretto di passaggio

Giunzioni ioni da cellula a cellula comunicante è dovuto

Tutte le cellule

comunicanti ( GAP ) ( accoppiamento di a 6 unità di proteine

proteine canale della famiglia delle

connessine che si

dispongono ad anello.

P.s. le differenze maggiori stanno nella funzione e nelle particolarità.

Tessuto epiteliale

Il tessuto epiteliale si può costituire in 2 forme :

Estese lamine : costituiscono gli

epiteli di rivestimento, sensoriali e Composizione :

differenziati. Tutte cellule strette e tutte

uguali, matrice extracellulare

Tuboli solidi : costituiscono gli epiteli assente o molto scarsa

ghiandolari.

Epiteli di rivestimento

Rivestono la superficie corporea esterna e le superfici interne degli

organi interni cavi. La loro funzione è la

protezione contro i danni meccanici, fisici o

biologici. Inoltre mantiene il il bilancio idrico. Le lamine sono

molto funzionali

per rivestire.

:

Caratteristiche

- Non sono vascolarizzati ( passaggio di

sostanze dal connettivo )

- Fortemente innervati

- È sempre accompagnato da tessuto connettivo sul quale è

appoggiata, i due sono separati da una membrana basale che

serve per lo scambio metabolico.

- I filamenti intermedi sono formati da cheratina

- Le cellule possono essere :

Pavimentose

• Cubiche

• Cilindriche

•

Tutte le tipologie di cellule sono

asimmetriche

Nella parte apicale delle cellule possiamo trovare microvilli, ciglia

vibratili, stereociglia o crosta ( vescica ).

Nella parte basale della cellule troviamo il labirinto basale che dona

collegamento e più interazione con la

membrana basale/ connettivo o le cellule nello

strato inferiore. Le giunzioni che le

caratterizzano sono molte tra cui desmosomi

per lo stress meccanico, ed emidesmosomi per

l’attacco con la membrana basale.

Classificazione

Si dividono principalmente in 2 tipologie :

Semplice Stratificato

( composta da uno strato ) e ( composta da

più strati ). In base alla località dove si trovano possono avere

specializzazioni apicali ( microvilli ecc. ) oppure possono essere

accoppiate con cellule che producono muco. ( cellule secernenti

mucipare )

/ Tipologia di cellule Particolarità Dove si trova ? Perche ?

Epitelio pavimento Si presentano rigonfie Alveoli polmonari,

Pavimentose

semplice al centro per la orecchio/cornea, lume

( appiattite )

A presenza del nucleo vasi sanguigni.

Epitelio cubico Cubiche, esagonali Vescichette seminali,

Può avere ciglia vibratili

semplice orizzontalmente, ovaio e ad altre simili al

o microvilli

B quadrate verticalmente. pavimentoso

Tubo digerente ( D ),

Epitelio cilindrico Cilindriche, mosaico Il nucleo si trova nella cistifellea e dotti biliari,

semplice orizzontalmente, cilindri parte bassa della bronchi, utero e tube

C verticalmente. cellula. uterine.

Cilindriche, tutte

Epitelio appoggiano sulla Effetto bistratificato, ma vie aeree ( trachea )( F ),

pseudostratificato o a membrana basale ma fondamentalmente un uretra, trombe

più file di nuclei non tutte raggiungono solo strato. eustacchio.

E l’apice.

Epitelio cubico Il primo strato è cubico,

stratificato Cubiche i restanti sopra sono Dotti, dotti escretivi

H poliedriche

Epitelio cilindrico Il primo strato è

stratificato Cilindriche cilindriche, i restanti Dotti, dotti escretivi

H sopra sono poliedriche

Composto da tre strati o Riescono a modificare

Epitelio di transizione o pochi più. la loro forma e Vescica ( piena ( I ) vuota (

polimorfo. prevalentemente distendersi ( I ) per H ).

H -> I cubiche e cilindriche. avere più spazio.

Epitelio Pavimentoso stratificato ( G )

Ne esistono due tipologie :

Epitelio pavimentoso stratificato non cheratinizzato =

3 strati di cellule -> basale : con molto labirinto basale e papille

connettivali ( per scambio metabolico

con il connettivo ) e 1 strato di cellule Particolarità

prismatiche; spinoso con 3 o + strati Questo tessuto deve avere

sempre uno strato di film

di cellule poliedriche ; superficiali con liquido, secreto da alcune

2 o + strati di cellule pavimentose. ghiandole specifiche per

Utilizzano molto le giunzioni umidità e protezione

desmosomi. Nella parte superficiale dell’epitelio stesso.

non c’è proliferazione di nuove cellule,

mentre nella parte basale vi è una

grande proliferazione di nuove cellule per mitosi.

Questa tipologia di epitelio si trova nella bocca, nella faringe , nella

vagina e nella superficie anteriore della cornea.

Epitelio pavimentoso stratificato cheratinizzato = l’epidermide.

Le cellule subiscono un processo di cheratinizzazione : produzione

dei filamenti di cheratina, morte

delle cellule e formazione di

La differenza con l’altra tipologia è lamelle cornee desquamanti. La

la cheratinizzazione delle cellule funzione principale è la protezione

superficiali e la loro morte. dell’organismo da azioni fisiche,

Questo processo avviene dallo chimiche, meccaniche; patogeni e

strato basale fino alla superficie = dalla disidratazione.

Citomorfosi cornea ( durata di 30

giorni in condizioni normali ). Stratificazione :

- Strato basale = composto da

cellule cubiche o cilindriche che poggiano sulla membrana

basale che lo divide dal derma. Esso è il primo strato

dell’epidermide. Presenta un nucleo ovale, molti ribosomi e

pochi altri organuli. Le cellule in questo strato raccolgono molta

melanina e sono molto proliferanti ( una cellula sostituisce la

madre, una va negli altri strati ).

- Strato spinoso = composto da cellule poliedriche disposte in

6/7 strati. La particolarità di questo strato è la formazione delle

“spine”, ovvero tonofibrille che si collegano tra loro per darsi più

sostegno. Le cellule di questo strato rilasciano cheratinosomi ->

lisosomi con molecole lipidiche che vengono rilasciate nello

spazio extra cellulare per fungere da strato impermeabile

all’acqua.

- Strato granulare = composto da cellule poliedriche appiattite,

formano 2/6 strati di cellule. I risultati dell’apoptosi si iniziano a

vedere. Il granuloso deriva da granuli densi composti da

cheratolanina che raggruppa la cheratina in macrofibrille.

- Strato lucido = è l’