Istologia - fondamenti

Componenti del tessuto osseo

La matrice organica chiamata osteoide è formata da fibre collagene, proteoglicani e glicoproteine.

La matrice inorganica è la parte che pesa di più di un osso (65% del peso secco) quindi su 100 g di osso 65g sono sali minerali, formata da cristalli di idrossiapatite e fosfato di calcio.

Cellule specializzate sono:

• osteoblasti
• osteociti
• osteoclasti
• cellule osteoprogenitrici (a livello dell'endostio e del periostio)

In percentuale il tessuto osseo è formato dal 65% minerali, 23% collagene e acqua, 10% sostanza amorfa e 2% proteine non collageniche.

La sostanza amorfa è formata da proteoglicani, glicoproteine, sialoproteine, osteocalcina e proteina GLA.

I proteoglicani (biglicano, decorina), glicoproteine (osteonectina, fosfatasi alcalina, fibronectina), sialoproteine (bonesialoprotein o BSP).

L'osteocalcina è coinvolta nei processi di mineralizzazione, quindi fa parte della struttura portante della matrice, però ha anche un altro ruolo.

Ha una funzione ormonale, sembra essere un ormone, perché stimola ad esempio la secrezione di insulina da parte delle cellule beta del pancreas e ne fa aumentare il numero, ne stimola la mitosi. L'osteocalcina è impegnata nei fenomeni relativi al metabolismo del corpo e quindi ha valenza di ormone, quindi l'osso non è una struttura statica ma prende parte integrante a fenomeni come il metabolismo che sono apparentemente distanti.

OSTEOCLASTI: sono cellule grandi multinucleate perché si formano dalla fusione di cellule inizialmente separate tra loro e queste cellule uniscono i citoplasmi ma lasciano i nuclei separati quindi il risultato finale è un unico grande citoplasma chiamato sincizio, sono ricchi di lisosomi ovvero organelli contenenti enzimi digestivi dotati di membrana. Con i lisosomi loro lisanola matrice ossea perché sono i demolitori dell'osso e contemporaneamente l'osso verrà riformato dall'osteoblasto.

Sono attivate dal paratormone, ormone delle paratiroidi che li stimola a rompere la matrice ossea e liberare il calcio in esso contenuto, il risultato finale è l'aumento della concentrazione del calcio, mentre la calcitonina la inibisce.

Sono cellule non autoctone ma derivano da monociti circolanti nel sangue che riescono a trasportare il circolo sanguigno a demolire la matrice quando è ora di farlo.

OSTEOBLASTI

Sono la fase immatura, giovane dell'osso, sono capaci di dividersi e producono l'osteoide, sono derivati dal periostio e dall'endostio, nell'adulto possono rimanere quiescenti anche se non completamente oppure essere attivate nel momento in cui per esempio una frattura c'è richiesta di nuovo tessuto osseo. Producono la massa ossea. Essi infatti aggiungono matrice.

OSTEOCITI

Sono osteoblasti rimasti intrappolati nella matrice che essi stessi hanno prodotto. Quindi stanno alloggiate in queste lacune chiamate lacune ossee, di forma

schiacciata da cui originano microcanali, chiamati canalicoli ossei nei quali gli osteociti inseriscono i prolungamenti. Tramite i prolungamenti i vari osteociti riescono a toccarsi a restare in contatto e comunicare anche permettere materiale che diffonde dai vasi sanguigni presenti nel periostio ma soprattutto nei canali di Havers e Volkmann di raggiungere tutte le cellule. Quindi questi prolungamenti di osteociti costituiscono aree aeree di contatto tra cellula e cellula.

SEZIONE DI UN OSTEONE

Sottili canalicoli ossei che sono microgallerie che comunicano tra loro, comunicano con tutti gli altri osteociti e il canale di Havers, come se fosse una rete tridimensionale pur essendo in una matrice calcificata. I canalicoli ossei arrivano a lambire il canale di Havers, delle piccole gallerie che permettono ai prolungamenti di arrivare in prossimità del luogo da dove vengono i materiali nutritizi.

OSTEOCLASTI MULTINUCLEATI cambia forma della proteina ed aumenta la concavità Osteoblasto

con nuovo tessuto osseo. Questo processo è regolato da cellule specializzate chiamate osteoblasti e osteoclasti. Gli osteoblasti sono responsabili della formazione di nuovo tessuto osseo. Essi sintetizzano e secernono le componenti organiche della matrice ossea, come il collagene, e promuovono la mineralizzazione della matrice attraverso il deposito di sali di calcio. Gli osteoclasti, d'altra parte, sono responsabili della demolizione del tessuto osseo. Essi scavano nella superficie dell'osso, emettendo microvilli che sembrano essere dei piccoli villi. Gli osteoclasti secernono enzimi lisosomiali che demineralizzano la matrice ossea e degradano le fibre di collagene. Il processo di rimodellamento osseo inizia con la demineralizzazione della matrice ossea preesistente. Questa demineralizzazione avviene attraverso l'azione di sostanze acide che solubilizzano i sali di calcio presenti nella matrice. Ciò porta alla formazione di un ambiente acido che circonda la superficie dell'osso e ne sigilla i bordi. Questo ambiente acido demineralizza le fibre di collagene presenti nella matrice. Successivamente, gli enzimi lisosomiali vengono rilasciati dagli osteoclasti e degradano la componente organica della matrice ossea. Gli osteoclasti presentano frammenti lisosomiali che ulteriormente deteriorano le fibre di collagene, favorendo il processo di degradazione dell'osso. Una volta che il tessuto osseo è stato demolito, gli osteoblasti entrano in azione e iniziano a sintetizzare e depositare nuovo tessuto osseo. Questo nuovo tessuto osseo sostituisce quello demolito e il processo di rimodellamento osseo è completato. Il rimodellamento osseo è un processo continuo che si verifica nel tessuto osseo per tutta la vita. È essenziale per mantenere la salute e l'integrità dell'osso, consentendo il ripristino di eventuali danni e l'adattamento alle esigenze del corpo.mediante OSTEOCLASTI e OSTEOBLASTI (rispettivamente demolitori e costruttori della matrice ossea). Questo processo accade nello stesso sito osseo, non comportando quindi il cambiamento conformazionale del tessuto. Questo processo si verifica anche nell'osso adulto, si vengono a formare dei canali che vengono successivamente ristabiliti, si formano diversi tipi di OSTEONI, spezzoni di osteoni parziali che sono il risultato del rimodernamento osseo, il nostro tessuto osseo viene riformato 10 volte nel corso della nostra vita, 10 GENERAZIONI DI OSTEONI 3 OSTEONI nelle successive rimodellazioni. Al centro presenta un CANALE DI HAVERS, in alto il PERICONDRIO, che circonda l'osteone, mentre in basso è presente una CAVITÀ MIDOLLARE e giù un TESSUTO OSSEOSPUGNOSO. Gli osteoclasti, a cominciare dal canale di HAVERS, cominciano ad erodere, scavando un buco via via più grande all'interno dei vari osteoni, si formerà una sorta di canale che verràriempita da nuovi osteoblasti che aggiungeranno un nuovo tessuto osseo in maniera centripeta, portando ad una sostituzione quasi totale dell'osteone preesistente, può succedere che nuovi osteoclasti possano scavare nuovi canali, riempiti dagli osteoblasti, costituendo la terza generazione di osteoni, dei vecchi osteoni permangono solo alcune lamelle erose che costituiscono il vecchio osteone. Si tratta però di un processo di demolizione parziale, in quanto la forma rimane pressoché identica, avviene esclusivamente la sostituzione di tessuto osseo. Le cause del rimodernamento osseo possono essere: - CAUSE MECCANICHE ad esempio microfratture, che devono essere riparate, oppure la perdita di carico (paziente immobile per mesi, questo segnale viene reinterpretato come demolizione e da seguito rimodernamento, come ad esempio gli astronauti che vivono per mesi in assenza di gravità), le ossa risultano essere molto deboli. - CAMBIAMENTI DIREZIONALI ed in

In questo caso avvengono dei rimaneggiamenti sull'osso se c'è una mutazione della direzione del carico.

SEGNALI CHIMICI:

• VARIAZIONE CALCEMIA, se ad esempio nella dieta si inserisce un quantitativo di calcio inferiore allora il corpo si serve delle riserve di calcio presenti nelle ossa e nei denti, ad esempio nella gravidanza il feto si serve del calcio della madre (ossa e denti), mediante la demolizione della matrice e gli osteoclasti vengono attivati da segnali chimici.
• VARIAZIONI ORMONALI, nella menopausa il livello degli ormoni diminuisce (estrogeni) e si ha un riflesso sul grado di mineralizzazione delle ossa, in quanto vi è una diminuzione ormonale.

L'altro osteone sembra entrare nell'osteone di prima, che è parzialmente demolito al quale poi ha fatto seguito la ricostruzione (dalla periferia al centro - ricostruzione centripeta).

LAMELLE INTERSTIZIALI (sistema interstiziale che va a riempire gli spazi inter osteonali mediante delle...

utilizzando i tag html, il testo formattato sarebbe il seguente:

lamelle) che sono il risultato di vecchi osteoni che sono stati quasi totalmente demoliti, residui di osteoni che hanno subito il processo di rimodernamento.

MODELLAMENTO OSSEO

Il modellamento osseo è così come il rimodellamento un lavoro cooperativo tra OSTEOBLASTI E OSTEOCLASTI, che però avviene in punti differenti del tessuto osseo che può comportare dei mutamenti di forma.

Ci sono elementi cellulari con più nuclei ovvero gli osteoclasti che scavano una concavità, mentre dall’altra parte sono presenti gli osteoblasti che invece generano sulla convessità mediante la ricostruzione.

L’osso cresce ed aumenta il raggio di incavatura (osso del cranio), la parte concava viene demolita, mentre la parte convessa è quella in cui viene aggiunto tessuto osseo, aumenta il suo raggio di incurvatura, per permettere al cervello di accrescersi.

Come già detto in precedenza il modellamento osseo comporta un CAMBIAMENTO DI FORMA, avviene

Soprattutto nel periodo di accrescimento corporeo (nel feto e nel periodo adolescenziale) ed è proprio a questo che serve il modellamento, affinché comporti un accrescimento corporeo.

Nell'immagine sono presenti alcuni elementi cellulari intrappolati nelle lacune che sono degli OSTEOCITI, ovvero degli osteoblasti inattivi che hanno terminato il loro processo di riempimento del tessuto osseo, nel quale rimangono intrappolati.

Una fila di cellule che hanno prodotto un materiale non ancora mineralizzato, quindi si sta aggiungendo osso - MODELLAMENTO AMBIENTE ACIDO E RIVERSAMENTO ENZIMI DIGESTIVI, vengono portati anche frammenti di matrice per demolirla ulteriormente dall'interno.

PROCESSO DI RIPARAZIONE Nello strato osteogenico viene spinto alla MITOSI. L'osso è sempre vascolarizzato, si forma un coagulo che è importante perché le piastrine comportano la ricostituzione del tessuto osseo. Si viene a creare un callo osseo, un osso primario dove

Le fibrecollagene non sono organizzate in lamelle e dove le fibre collagene sono scarse. Successivamente dopo un paio di giorni la frattura viene rimarginata, grazie al processo di rimodellamento.

OSSIFICAZIONE è un processo con il quale si viene a formare l'osso, principalmente nella vita embrio-fetale. Può essere:

• DIRETTA (intramembranosa) si verifica all'interno di una matrice connettivale (mesenchima, pericondrio) avviene nelle ossa del cranio, mandibola, clavicola a partire da una matrice connettivale chiamata MESENCHIMA, comporta l'ampliamento del diametro delle ossa lunghe;
• INDIRETTA (endrocondrale), quella che si ha all'interno di un abbozzo cartilagineo, nella vita fetale le varie ossa inizialmente sono fatte di cartilagine che poi ben presto vengono sostituite dalle ossa e questo avviene sia per le ossa lunghe che per le ossa corte.

Quella diretta avviene nel mesenchima, dove differenziano delle cellule chiamate OSTEOBLASTI che producono

l'osteoide (matrice ossea) che poi mineralizza in osso.