Riassunto esame Citologia, Embriologia e Istologia, prof. Scandroglio, libro consigliato La porta che apre al mondo della medicina, tomo I

Continuo capitolo 7 – Le unità pluritessutali

UNITA’ PLURITTESSUTALI: unità sovracellulari di secondo livello costituite da due o

più tessuti. Hanno una propria autonomia, seppur subordinata.

Esse si possono dividere in:

1. UNITA’ PLURITESSUTALI LAMINARI: hanno un versante libero, costituito da

un tessuto epiteliale di rivestimento che in profondità si vincola a un tessuto

connettivo per lo più lasso (come la CUTE).

2. UNITA’ PLURITESSUTALI SIEROSE: rivestono le cavità corporali chiuse (cavità

PERICARDICA, cavità PERITONEALE, cavità PLEURICA) e gli organi che vi sono

contenuti.

3. UNITA’ PLURITESSUTALI MUCOSE: rivestono la superficie interna degli organi

cavi che comunicano con l’ambiente esterno mediante orifizi naturali (cavità

GASTRCIA, cavità INTESTINALE…).

4. UNITA’ PLURITESSUTALI GLOBOSE: sono corpi rotondeggianti (GANGLI

sensitivi del sistema nervoso a lato del midollo spinale, LINFONODI).

5. UNITA’ PLURITESSUTALI FILAMENTOSE: sono corpi allungati simili ad un filo

(NERVI).

Gli organi

ORGANI:

1. sono unità sovracellulari di terzo livello

2. hanno una piena autonomia funzionale

3. sono determinati in senso numerico, essendo unici (organi IMPARI) o al più doppi

(organi PARI o SIMMETRICI)

4. sono costituiti da tessuti e/o unità pluritessutali

5. hanno una FORMA CARATTERIZZANTE

6. hanno un’IDENTITA’ TOPOGRAFICA CHIARA

7. svolgono un’ATTIVITA’ SPECIFICA.

In base alla loro architettura possono dividersi in:

• ORGANI CAVI

Sono caratterizzati da una CAVITA’ CENTRALE e da una parete relativamente sottile

nella quale sono raccolti i tessuti in strati sovrapposti che formano, andando

dall’interno all’esterno, i seguenti componenti:

-MEMBRANA MUCOSA: costituita da un EPITELIO DI RIVESTIMENTO e da una TONACA

PROPRIA (di tessuto connettivo fibrillare lasso) colonizzata da altre unità pluritessutali

dette GHIANDOLE INTRAPARIETALI.

-TELA SOTTOMUCOSA: di tessuto connettivo fibrillare lasso, spesso colonizzata da

ghiandole.

-TONACA MUSCOLARE: di tessuto muscolare liscio (uno o più strati).

-TONACA FIBROSA: di tessuto connettivo fibrillare denso.

Per gli organi contenuti in una cavità sierosa (come l’intestino crasso) è presente

anche una

-MEBRANA SIEROSA: costituita anch’essa da una tonaca propria e da un epitelio di

rivestimento.

• ORGANI SOLIDI 13

Sono privi di una vera e propria cavità centrale, ma presentano al loro interno una o

più minute cavità.

I loro tessuti non sono disposti in strati, ma sono commisti (ad eccezione dell’apparato

nervoso centrale costituito da un unico tessuto). Es: il fegato.

A differenza degli organi cavi, presentano la CAPSULA (componente superficiale

rappresentata da un tessuto connettivo che continua in profondità con lo stroma).

I COMPONENTI DEGLI ORGANI

Tutti gli organi, ad eccezione dell’apparato nervoso centrale, sono costituiti da:

1. STROMA: componente che organizza in termini morfologici il parenchima. Dà

sostegno ai vasi e ai nervi. Negli organi cavi è rappresentato dal tessuto

connettivo della tonaca propria e della tela sottomucosa; negli organi solidi dal

tessuto connettivo commisto al parenchima.

2. PARENCHIMA: è la componente che sviluppa l’attività caratterizzante degli

organi. Negli organi cavi corrisponde all’epitelio di rivestimento e alle ghiandole

presenti nella tonaca propria e/o nella tela sottomucosa. Negli organi solidi è

commisto allo stroma.

Gli apparati, il corpo, la persona

• APPARATO: unità sovracellulare di quarto livello. Insieme di organi omogenei

ad una determinata funzione. (es: apparato digerente)

• SISTEMA: non occupa, come l’apparato un territorio circoscritto del corpo, ma

pervade l’intero organismo. (es: sistema nervoso)

• CORPO: unità sovracellulare di quinto livello. Insieme di apparati e sistemi

armonicamente coordinati e reciprocamente subordinati di un organismo

pluricellulare.

• PERSONA: è l’uomo che ha coscienza di sé.

Gli organismi modello

I biologi cellulari e molecolari hanno concentrato la loro attività di ricerca su un piccolo

numero di organismi rappresentativi detti ORGANISMI MODELLO.

Esempi:

-batterio ESCHERICHIA COLI (procariote)

-lievito SACCHAROMYCES CEREVISIAE

-la pianta delle crocifere ARABIDOPSIS THALIANA

-il nematode CAENORHABDITIS ELEGANS

-il moscerino della frutta DROSOPHILA MELANOGASTER

-il topo MUS MUSCULUS 14

CAPITOLO 8 I fondamenti tecnologici

dell’indagine istologica

L’indagine istologica ha due obiettivi:

1. raccogliere informazioni riguardanti gli aspetti formali dei componenti di

grandezza microscopica e i loro rapporti.

2. ricercare le macromolecole costitutive di questi componenti.

Questi obiettivi possono essere raggiunti mediante:

• INDAGINE MORFOLOGICA

-utilizza le tecniche di microscopia che si basano sull’allestimento di

campioni biologici stabilizzati

-si basa sull’uso del microscopio fotonico e del microscopio elettronico

-si tratta di TECNICHE CONSERVATIVE (mostrano i sistemi viventi nella loro

realtà)

• INDAGINE BIOCHIMICA

Fa uso di due tecniche:

-TECNICHE ISTOCHIMICHE (si avvalgono delle tecniche di microscopia; sono

TECNICHE CONSERVATIVE LOCALIZZANTI, poiché forniscono una completa

valutazione topografica delle macromolecole)

-TECNICHE ANALITICHE (comportano la separazione e la purificazione delle

molecole presenti nei tessuti, sacrificano l’integrità strutturale dei tessuti e il

rapporto tra i componenti costitutivi; sono TECNICHE DISTRUTTIVE o

ESTRATTIVE)

CAPITOLO 8.1 Tecniche di microscopia

Le tecniche di microscopia sono tecniche che mostrano l’immagine ingrandita dei più

fini componenti di un campione opportunamente allestito. Fanno uso di microscopi che

utilizzano la radiazione espressa sa un flusso di FOTONI (MICROSCOPI FOTONICI), o

da un flusso di ELETTRONI (MICROSCOPI ELETTRONICI).

[Esistono anche il microscopio a scansione di sonda, che utilizza sonde sensibili a

proprietà sensibili del campione, e il microscopio analitico a sonda elettronica ,

che analizza i raggi X emessi da un campione bombardato con elettroni]

Il microscopio fotonico a trasmissione

E’ un microscopio che utilizza, facendoli transitare attraverso il campione, i raggi della

luce bianca, ma anche i raggi infrarossi e i raggi ultravioletti. Ne esistono vari tipi

(microscopio a trasmissione di luce ordinaria, il microscopio in contrasto di fase, il

15

microscopio a interferenza, il microscopio a luce ultravioletta, il microscopio confocale,

il microscopio a trasmissione di luce polarizzata e l’ultramicroscopio).

Tutti sono costituiti da diverse componenti:

• STATIVO: componente meccanica del microscopio, costituita a sua volta

da un PIEDE (appoggio e contenitore di APPARATO RADIANTE), un PIATTO

(detto tavolino), un TUBO PORTA LENTI.

-APPARATO RADIANTE: costituito da una sorgente della radiazione e un

condensatore che la raccoglie e la proietta sul tavolino.

-TAVOLINO: piatto portante del campione che è normalmente disteso su

un apposito supporto di vetro detto vetrino porta-oggetti, presenta un

foro centrale per il passaggio della radiazione proveniente dal

condensatore

-TUBO PORTALENTI: tubo articolato allo stativo mediante due sistemi di

viti (sistema macrometrico, che permette movimenti ambi, sistema

micrometrico, che permette movimenti modesti).

• OBBIETTIVO: sistema ottico costituito da una combinazione di lenti

convergenti di vetro o di plastica che raccolgono la radiazione

proveniente dal campione per poi trasmetterla all’oculare dal quale

distano mediamente 16 cm.

Esprime il POTERE DI RISOLUZIONE, il POTERE DI PENETRAZIONE e il POTERE DI

INGRANDIMENTO.

-POTERE DI RISOLUZIONE: è una misura della ricchezza dei particolari individuati in un

campione.

-POTERE DI PENETRAZIONE: spessore massimo all’interno del quale tutti i particolari di

un campione sono visti a fuoco.

-POTERE DI INGRANDIMENTO: esprime il rapporto esistente tra la dimensione lineare

dell’immagine fornita dall’obbiettivo e la dimensione lineare del campione che in

effetti può essere ingrandito in termini di ingrandimento lineare.

-LIMITE DI RISOLUZIONE: esprime il minimo separabile cioè la distanza minima che

deve intercorrere fra due punti luminosi di un oggetto perché essi siano percepiti come

distinti da uno strumento di osservazione; esprime la grandezza minima che un

oggetto deve avere per essere rivelato, oppure la distanza minima dalla quale due

oggetti devono essere separati affinché siano riconosciuti come distinti.

Per l’occhio:

* il limite di risoluzione è di 100 μm; è la distanza minima alla quale i

due punti luminosi eccitano due fotorecettori della retina separati da un terzo

fotorecettore in modo che essi producano due treni di segnali distinti per l’area

cerebrale deputata alla visione.

Per l’obbiettivo del microscopio fotonico:

* la distanza minima corrisponde

al diametro di una “figura centrica di diffrazione” che l’obbiettivo dà quando i raggi dal

punto luminoso lo attraversano; non si forma un punto, ma un dischetto detto DISCO

DI AIRY.

Il diametro di un disco di Airy è espresso dalla LEGGE DI ABBE 1.22λ/2n senα

(λ=lunghezza d’onda della radiazione; n=indice di rifrazione del mezzo interposto tra

campione e obbiettivo; senα= seno della metà del cono di luce che entra

nell’obbiettivo dopo aver attraversato il campione). 16

Per il microscopio il limite di risoluzione è di 0.2-0.4 μm (i valori possono essere

leggermente migliorati se si immerge l’obbiettivo in olio che ha un indice di rifrazione

di 1.4) • OCULARE: è un sistema ottico costituito da un insieme di lenti

convergenti. Ha il compito di inviare all’occhio l’immagine del campione

ulteriormente ingrandita almeno di 10 volte (10X = INGRANDIMENTO

FINALE).

Il microscopio fotonico a trasmissione di luce

ordinaria

1. Fa uso della luce bianca (che ha radiazioni di lunghezza d’onda di 500-550 nm)

2. Ha un limite massimo di risoluzione di 0.2 (200 nm)

μm

3. Comunemente è detto MICROSCOPIO OTTICO

4. Usa la tecnica di MICROSCOPIA IN CAMPO CHIARO (la luce mostra il

campione su un fondo luminoso)

5. Legge campioni con contrasto cromatico (molto rari in natura) i campioni



devono essere colorati con una tecnica che comporta la perdita della

condizione vitale.

Il microscopio fotonico a contrasto di fase

1. Utilizza la luce bianca modellata forma di cono cavo da un apposito

DIAFRAMMA ANULARE.

2. Se non c’è il campione, il cono di luce raggiunge la scanalatura di un apposito

ANELLO DI FASE prima di giungere all’oculare come luce diretta.

3. Se c’è il campione, la luce lo attraversa: se ci sono dei territori trasparenti la

luce fuoriesce come diretta vero la scanalatura dell’anello di fase; se ci sono

dei territori densi, la luce fuoriesce come rifratta, cioè come luce con raggi

emergenti ritardati e deviati (colpiscono la parte periferica dell’anello di fase e

risultano maggiormente ritardati), che interferiscono con i raggi diretti

emergenti dai territori trasparenti.

4. L’immagine analizzata risulta dunque di colorazione grigia (con diverse

tonalità).

5. La MICROSCOPIA IN CONTRASTO DI FASE permette di osservare i

campioni biologici senza eseguire la colorazione.

Il microscopio fotonico a interferenza

1. E’ un microscopio a contrasto di fase.

2. Utilizza prismi che scindono la radiazione in due componenti: una attraversa il

campione, l’altra (RADIAZIONE DI RIFERIMENTO) è convogliata attraverso un

camino ottico del tutto indipendente.

3. MICROSCOPIO A INTERFERENZA DIFFERENZIALE DI NOMARSKY: utilizza

raggi di luce polarizzata che aumentano il contrasto a tal punto da produrre

un’immagine apparentemente tridimensionale.

4. La MICROSCOPIA INTERFERENZIALE può essere utilizzata per campioni

vitali, purché siano sottili.

Il microscopio fotonico a radiazione ultravioletta 17

1. Si avvale di raggi compresi nella banda dell’ultravioletto.

2. E’ utilizzato per osservare campioni normali di cui proietta l’immagine su

materiale fotografico di adatta sensibilità.

3. E’ utilizzato per osservare campioni naturalmente fluorescenti o resi tali (fluoro

colorazione comporta la perdita della condizione vitale).

4. Le immagini sono molto contrastate e ben risolte.

5. Ci sono metodi che non portano la morte del campione:

-si inserisce un gene di una medusa che produce GFP (proteina fluorescente

verde), che arricchita di un peptide segnale, può essere seguita nel suo destino

-altre tecniche: FRET (trasferimento dell’energia di risonanza di fluorescenza),

FRAP (recupero di fluorescenza dopo fotosbiancamento).

Il microscopio fotonico confocale

1. Utilizza una radiazione LASER (radiazione elettromagnetica monocromatica,

polarizzata, con raggi di lunghezza d’onda breve tutti in fase).

2. La radiazione transita attraverso un foro stenopeico e poi viene riflessa da una

serie di specchi dicroici pilotati da un computer in modo fa scandire singoli punti

di singoli piani molto sottili di un campione con componenti fluorescenti o resi

tali.

3. La radiazione attraversa un altro foro stenopeico detto APERTURA FOCALE.

4. Un computer memorizza in forma di pixel i punti focalizzati e poi li ricompone in

singoli piani costruisce un’immagine tridimensionale molto risolta.



5. Esiste anche un MICROSCOPIO A DUE FOTONI: fornisce immagini migliori 

è utilizzato per organismi viventi due fotoni colpiscono una molecola del



campione.

Il microscopio fotonico a trasmissione di luce

polarizzata

1. Non utilizza luce bianca normale. Ma un fascio di luce bianca con piani di

vibrazione tutti orientati in una sola direzione, ovvero un fascio di luce

polarizzata.

2. Il fascio di luce è analizzato da due reticoli cristallini detti FILTRO

POLARIZZATORE (fisso nel condensatore) e FILTRO ANALIZZATORE (mobile

nell’oculare).

3. Quando non c’è campione, i filtri sono paralleli il campo appare chiaro. Filtri



incrociati campo scuro.



4. Se il campione è comune è scuro in campo scuro e non è visibile. Se il



campione è birifrangente i raggi polarizzati vengono sdoppiati in due raggi



ortogonali è chiaro in campo scuro.



5. Sono birifrangenti corpi costituiti da componenti submicroscopica (inferiori al

limite di risoluzione del microscopio). Es: le fibre collagene appaiono luminose,

ma non risolte (sono microscopiche)

6. Sono possibili osservazioni dal vivo. Non ci sono pre-trattamenti del campione.

L’ultramicroscopio

1. E’ un comune microscopio a luce ordinaria, dotato di un condensatore capace di

inclinare i raggi luminosi in modo che essi colpiscano il campione obliquamente.

18

2. Se i campioni sono omogenei appaiono uniformemente scuri, poiché non

diffondono la luce che continua nel suo percorso obliquo senza entrare

nell’obbiettivo.

3. Se i campioni hanno una struttura particolata diffondono la luce in tutte le

direzioni e dunque appaiono come oggetti luminosi di colori diversi in base a

loro dimensioni e caratteristiche.

4. La MICROSCOPIA IN CAMPO SCURO è utilizzata per:

-studio di colloidi

-rintracciare i batteri in liquidi biologici

-lo studio di cellule in condizioni vitali.

La videomicroscopia

1. E’ una tecnica di microscopia fotonica che permette di superare alcune

limitazioni della microscopia ottica.

2. Si avvale di apparecchiature che raccolgono immagini con camere CCD (Charge

Cupled Device) collegate ad uno schermo televisivo.

3. Le camere sono particolarmente sensibili alla luce e dunque riesce bene anche

l’osservazione di campi microscopici assai poco illuminati, come quelli richiesti

dai campioni viventi che spesso possono essere danneggiati dal calore di una

fonte luminosa.

Possibilità e limiti del microscopio ottico

SPESSORE DEL CAMPIONE:

1. Lo spesso del campione non può essere superiore a 20 volte il relativo limite di

risoluzione (per il microscopio ottico lo spessore massimo è di 4-5 μm)

2. Per essere osservati al microscopio fotonico i campioni biologici devono essere

affettati, o osservati mediante la tecnica dello striscio o mediante la tecnica

della coltura

3. AFFETTATURA: comporta trattamenti preliminari incompatibili con la

condizione vitale

4. TECNICA DELLO STRISCIO: prescinde dall’integrità anatomica del campione

5. TECNICA DELLA COLTURA: le cellule si dispongono sul fondo del recipiente di

coltura, secondo modalità innaturali.

CONTRASTO DEL CAMPIONE:

1. Il microscopio ottico può riconoscere i singoli componenti di un campione solo

nelle seguenti circostanze:

-quando riducono l’ampiezza delle onde luminose (appaiono grigi)

-quando determinano reciproci fenomeni di interferenza (appaiono con diverse

tonalità di grigio)

-quando assorbono selettivamente lunghezze d’onda (appaiono colorati)

Nessuna di esse può essere pienamente presente in un campione biologico

perché:

-le prime due richiedono sottigliezze eccessive

-i campioni biologici umani non possono produrre la terza poiché sono incolori

2. il microscopio ottico non permette mai l’osservazione di campioni in condizioni

naturali e neppure di campioni allo stato vitale sono necessari trattamenti



che sono incompatibili con la vita.

Il microscopio elettronico a trasmissione

convenzionale (TEM) 19

1. Produce un’immagine risolta e ingrandita utilizzando un flusso di ELETTRONI.

2. E’ costituito da una COLONNA (in una condizione di vuoto spinto