Riassunto esame Istologia, docente Papaccio G. Tirino V., libro consigliato Istologia, Monesi

Cap 4

Le cellule e i tessuti

Le cellule isolate si raggruppano tra loro a formare tessuti (epiteliale, connettivo, muscolare, nervoso). I tessuti si uniscono tra loro per formare gli organi. Questi ultimi si associano tra loro per formare gli apparati o sistemi.

Tessuto epiteliale

L'epitelio è un tessuto costituito da cellule adiacenti e molto schiacciate tra loro (pavimentoso) con interposta poca sostanza extracellulare amorfa (scambio nutrienti). Non è vascolarizzato a causa delle giunzioni, dunque riceve i nutrienti per diffusione dai capillari del tessuto connettivo circostante. Esso forma lamine cellulari o ammassi solidi, poggiando su una membrana basale che lo separa dal tessuto connettivo. Gli epiteli ricoprono le superfici esterne ed interne del corpo (di rivestimento, vasi sanguigni e linfatici), formano le ghiandole (ghiandolare).

Le cellule epiteliali sono: polarizzate, divise in versante basale (interno) ed un versante apicale (esterno); strettamente unite tra di loro tramite strutture di giunzione (adesione/occlusione dello spazio/comunicazione); hanno una superficie superiore che delimita uno spazio aperto conosciuto come lume; si rigenerano circa ogni 30 giorni tramite la citomorfosi (possibilità di errori in mitosi).

Il tessuto epiteliale deriva da tutti e tre i foglietti embrionali primitivi:

• Ectoderma, da cui originano l'epidermide, l'epitelio della cornea e l'epitelio della mucosa che riveste la cavità orale;
• Endoderma, da cui origina l'epitelio di molte mucose che rivestono la superficie interna di cavità del corpo;
• Mesoderma, da cui origina l'epitelio di rivestimento di molte vie urinarie e genitali, l'epitelio della corticale del surrene/di rivestimento dell'ovaio e l'epitelio delle cavità sierose (mesotelio per la superficie/endotelio, di derivazione mesenchimale, per l'interno) quali pleura, pericardio e peritoneo.

In base a differenti localizzazione e funzioni, si distinguono 3 categorie di epiteli:

• Di rivestimento, rivestono le superfici corporee e sono costituiti principalmente dagli epiteli di rivestimento della cute, delle tonache mucose (delimitano tubo digerente, apparato respiratorio, vie genitali), delle tonache sierose (costituite da epitelio piatto ovvero mesotelio… delimitano pleura, pericardio e peritoneo) ed ai vasi sanguigni e linfatici, comprendendo anche gli epiteli di rivestimento dei condotti escretori delle ghiandole, dell'epitelio ovarico, eccetera; poggiano sempre su un tessuto connettivo sottostante (epidermide/derma/tessuto connettivo sottocutaneo, mucosa/tonaca/muscularis mucosae “liscia” - la tonaca sottomucosa - la tonaca muscolare esterna - la sierosa viscerale); tra epitelio e strato connettivo sottostante si interpone una sottile membrana basale;
• Ghiandolari o secernenti, costituiscono il parenchima (tessuto specifico di un organo con struttura compatta) delle ghiandole esocrine ed endocrine;
• Sensoriali, intercalati tra le cellule degli epiteli di rivestimento, si riscontrano elementi epiteliali che intervengono nella reazione agli stimoli, dotati di recettori specifici e avvolti dalle espansioni terminali di fibre nervose appartenenti a neuroni di senso il cui corpo giace nei gangli cerebro-spinali (cellule gustative, cellule acustiche); da non confondere con le cellule nervose sensoriali periferiche, provviste di un tipico assone che si continua con una fibra nervosa terminante nel nevrasse.

L'epitelio è specializzato a compiere varie funzioni tra cui quella protettiva (epidermide), di assorbimento (nel rene), di secrezione (ghiandole) e di trasporto in superficie (epitelio ciliato nelle vie respiratorie).

Classificazione degli epiteli di rivestimento

Gli epiteli di rivestimento sono classificabili in:

• Epiteli semplici, costituiti da un solo strato di cellule e suddivisi, in base al loro aspetto morfologico, in pavimentoso semplice (o lamellare, ottimo per l'assorbimento/secrezione/scambi di sostanze, riveste la parete interna degli alveoli, forma i mesoteli e gli endoteli, nucleo nella regione centro-basale leggermente sopraelevato rispetto al resto della cellula con organuli nella parte apicale, il citoplasma al di sopra del nucleo non lo troviamo mai), cubico semplice (o isoprismatico, deputato a secrezione ed assorbimento, localizzato a livello degli epiteli ghiandolari, gode di una limitata protezione, presenza di citoplasma al di sopra del nucleo) e cilindrico semplice (o batiprismatico, deputato ad assorbimento, secrezione del muco/di enzimi eccetera tramite azione ciliare di ciglia separate tra loro, i microvilli sono invece più corti ed uniti tra loro, le linee non ciliate si trovano maggiormente nel tubo digerente/colecisti/dotti escretori di alcune ghiandole, cellule alte con nuclei circolari ovali, cellule caliciformi mucipare non sono ciliate secernendo solo muco che verrà spostato da cellule adiacenti ciliate, se il citoplasma delle cellule è trasparente il muco è neutro infatti è prodotto nell'epitelio dello stomaco per proteggersi dall'azione di succhi gastrici); nei capillari sanguigni può avvenire diapedesi, ovvero passaggio di cellule e linfociti dal torrente sanguigno al connettivo; fragili;
• Epiteli pluristratificati o composti, costituiti da due o più strati cellulari e denominati, in base alla morfologia delle cellule superficiali, in pavimentoso pluristratificato, cubico pluristratificato e cilindrico pluristratificato; modificazione speciale di tale epitelio si riscontra nel sistema urinario ove il numero degli strati cellulari ed il loro aspetto dipende dallo stato funzionale (distensione o contrazione) dell'organo (questo tipo di epitelio è detto di transizione);
• Epiteli pseudostratificati, apparentemente formati da più strati cellulari, consiste in uno strato di cellule di altezza e disposizione variabili tutte in contatto con la membrana basale e solo alcune raggiungono la superficie libera; nuclei a differenti altezze; presenza di cellule muco-secernenti e ciglia dunque sono deputati alla secrezione specialmente di muco; la linea non ciliata riveste i tubuli seminiferi e canali di alcune ghiandole mentre la linea ciliata riveste la maggior parte delle vie respiratorie (trachea); l'epididimo è l'unico tessuto pseudostratificato con stereociglia.

Epitelio pavimentoso semplice

Costituito da un singolo strato di cellule piatte provviste di nucleo centrale con margini irregolari uniti da giunzioni. Le cellule sono disposte come le tessere di un mosaico, meno spesse ai poli che non al centro. Data la sua sottigliezza, costituisce e forma: il rivestimento degli alveoli, facilitando lo scambio gassoso tra aria alveolare ed il sangue dei capillari polmonari; la rete testis e porzioni di nefroni; la parete del labirinto membranoso e la superficie intera della membrana del timpano dell'orecchio; il rivestimento (mesotelio) delle cavità peritoneale, pleurica e pericardica, delimitando il lume di tutti i vasi sanguigni e linfatici (endotelio). Nei capillari di minor calibro basta una cellula endoteliale, in quelli di maggior calibro più cellule si uniscono a delimitare il lume, presentandosi ispessite nella regione contenente il nucleo. Alcuni capillari si distinguono dai capillari continui, come quelli delle ghiandole endocrine che sono delimitati da cellule endoteliali dotata di fenestrazioni o pori circolari (capillare fenestrato), chiusi di solito da un diaframma molto sottile. Attorno all'endotelio si osserva una membrana basale. Tali cellule sono unite da complessi di giunzione formati da zonule occludenti/aderenti e gap, il cui compito è quello di mantenere integre le strutture endoteliali e di controllare il movimento dei soluti, variando la loro architettura in base alle caratteristiche di ciascun organo e agli aspetti funzionali degli endoteli (nell'SNC prevalgono le zonule occludenti che costituiscono la base della barriera emato-encefalica, nelle venule post-capillari poiché vi sono spesso scambi tra sangue e tessuti circostanti le giunzioni vanno incontro a riarrangiamenti della loro struttura). Nelle cellule endoteliali, v'è la presenza di proteine specifiche e le zonule occludenti non hanno sempre una posizione apicale ma possono mescolarsi con le giunzioni aderenti. All'esterno dell'endotelio sono presenti macrofagi fissi e altre cellule connettivali che a volte assumono un aspetto particolare presentandosi come periciti, strettamente associati ai vasi di piccolo calibro (venule e capillari). Essi sono compresi all'interno della membrana basale che circonda il vaso e possono formare giunzioni gap con le cellule endoteliali. Si presentano con un piccolo corpo cellulare ovale, contenente il nucleo, da cui originano prolungamenti citoplasmatici primari dai quali hanno origine i secondari, che circondano il vaso. Questi periciti sono cellule contrattili, capaci di determinare vasocostrizione del capillare e di contribuire al mantenimento e al rimodellamento del vaso sanguigno. Si è dimostrato che una sottoclasse di periciti conservi la prerogativa di cellule staminali mesenchimali. Le cellule endoteliali intervengono anche nel regolare l'adesione delle cellule del sangue alla parete della venula post-capillare e la loro successiva migrazione transendoteliale (extravasazione) fino a raggiungere il connettivo. Queste vengono attivate e presentano molecole di adesione sulla loro superficie, quali selectine (adesione debole del leucocito) ed integrine (ligando ICAM/VCAM + recettore integrinico permettono una salda adesione, fermando la corsa del leucocita), che legano specifici ligandi presenti sulla superficie dei leucociti. L'aggregazione di ligandi integrinici sulla cellula endoteliale favorisce l'extravasazione del leucocito. Il mesotelio differisce dagli altri epiteli pavimentosi poiché conserva parte della pluripotenzialità del mesenchima, infatti le sue cellule possono differenziarsi in fibroblasti, mentre la sua rigenerazione avviene a carico delle cellule del connettivo sottostante.

Epitelio cubico (o isoprismatico) semplice

Formato da un singolo strato di cellule di aspetto cuboide, è presente sulla superficie dell'ovaio (impropriamente detto epitelio germinativo), nella tiroide, nei condotti escretori di molte ghiandole, nella retina come epitelio pigmentato, eccetera. Forme di transizione tra cubico e cilindrico rappresentano momenti funzionali diversi di un unico tessuto.

Epitelio cilindrico (o batiprismatico) semplice

Costituito da cellule di forma prismatica le cui caratteristiche variano a seconda della sede e della funzione che sono deputate a svolgere. Esiste in due varietà, ciliata e non. L'intestino tenue, ad esempio, compie due funzioni principali: una digestiva e l'altra assorbente. Ha dunque un'organizzazione strutturale che lo rende idoneo ad entrambi le funzioni. In relazione a quella assorbente, le cellule dell'epitelio intestinale (enterociti) sono polarizzate, con il polo apicale, rivolto verso il lume e specializzato nell'assorbimento dei prodotti della digestione intestinale ed il polo basale, che si affaccia sulla sottostante tonaca propria, intervenendo nei processi di trasporto delle sostanze assorbite verso la rete capillare sanguigna e linfatica sottostante. La presenza di pliche/pieghe circolari incrementa la superficie assorbente e l'epitelio si estroflette sopra le pieghe e fra di esse formando i villi intestinali. Infine, le cellule assorbenti presentano sulla loro superficie libera una struttura finemente striata nota come orletto striato o da spazzola, costituito da numerose e sottili espansioni cellulari allungate, di forma cilindrica, i microvilli che contribuiscono ad aumentare la superficie assorbente; le superficie laterali presentano un elaborato sistema di strutture di giunzione noto come complesso di giunzione. Nella mucosa intestinale sono presenti ghiandole (cripte di Lieberkuhn) secernenti enzimi digestivi, al cui fondo sono localizzate le cellule staminali dell'epitelio intestinale. In questo epitelio si osservano numerose cellule caliciformi o mucipare (ghiandole mucose unicellulari) frammiste agli elementi epiteliali a funzione assorbente che producono muco, che protegge il rivestimento epiteliale da eventuali lesioni. La mucosa intestinale, oltre alle funzioni assorbente e di secrezione esocrina, possiede importanti proprietà endocrine. Altri esempi di epitelio cilindrico semplice non ciliato sono l'epitelio dello stomaco e quello dei dotti escretori delle ghiandole. L'epitelio cilindrico semplice ciliato è presente nella porzione ampollare della mucosa delle tube uterine, dove cellule ciliate e secernenti si alternano in aree circoscritte all'utero.

Epitelio pavimentoso stratificato

Costituito da molti strati di cellule di varia forma. Lo strato profondo, adiacente alla membrana basale, è composto da cellule cubiche o cilindriche mentre verso la superficie troviamo strati di cellule di forma irregolarmente poliedrica e strati appiattiti con aspetto squamoso. Le cellule dello strato profondo sono attive sul piano metabolico e proliferativo a differenza di quelle superficiali: le loro diversità derivano dagli eventi differenziativi che avvengono spostandosi verso gli strati superficiali. Ad esempio, nelle zone esposte all'aria (pelle), le cellule superficiali perdono i nuclei, trasformandosi in squame corneificate di cellule metabolicamente inattive (epitelio pavimentoso stratificato corneificato); invece, nelle zone bagnate da liquidi (bocca, esofago), queste stesse cellule non sono corneificate e non perdono i nuclei (epitelio pavimentoso stratificato non corneificato).

Epitelio pavimentoso stratificato corneificato

La cute/pelle ricopre la superficie del corpo ed è costituita da due componenti separate da una membrana basale ancorata al derma tramite fibrille di fibrillina: l'epidermide (prive di vasi sanguigni), in superficie, di natura epiteliale e di origine ectodermica; il derma/corion, in profondità, di natura connettivale e di origine mesodermica (mesenchimale). Sotto il derma si trova il connettivo sottocutaneo o ipoderma, formato il più delle volte da tessuto adiposo, il pannicolo adiposo sottocutaneo. Annessi alla cute troviamo peli, unghie e ghiandole sebacee e sudoripare. Il derma si solleva in pieghe, le papille dermiche che si inseriscono fra sporgenze dell'epidermide dette creste epidermiche. Le sostanze nutritive sono fornite all'epidermide dal sottostante tessuto connettivo. Nello specifico, l'epidermide costituisce un'interfaccia con l'ambiente esterno, svolgendo svariate funzioni: protegge da traumi fisici/meccanici/chimici, riceve stimoli, partecipa alla termoregolazione e alla difesa immunitaria. Le cellule proprie dell'epidermide sono i cheratinociti (derivano dal foglietto embrionale ectodermico), che proliferano nello strato più profondo dell'epitelio e differenziano andando verso lo strato superficiale, portando alla loro corneificazione o cheratinizzazione (quelli terminalmente differenziati vengono ciclicamente sostituiti). Tale processo dà vita ad un involucro molecolare disposto al di sotto della membra cellulare, formando una struttura capace di svolgere una funzione di difesa e di contenimento dell'acqua. I melanociti invece, limitati agli strati profondi dell'epidermide, non subiscono corneificazione ma sintetizzano un pigmento chiamato melanina. Queste cellule di origine ectodermica, derivano dalle creste neurali e migrano nel derma tra il 3º/6º mese di vita endouterina, raggiungendo l'epidermide. Vi sono poi anche le cellule di Langerhans, dendritiche che derivano dal midollo osseo, e le cellule di Merkel, recettori tattili. Nell'epidermide si possono distinguere quattro strati cellulari dalla profondità verso la superficie: strato basale o germinativo, strato spinoso, strato granuloso e strato corneo mentre nel palmo della mano e nella pianta del piede tra quello corneo e granuloso è presente lo strato lucido. Il basale consiste di un singolo strato di cellule cubiche o cilindriche ed è detto anche germinativo poiché i cheratinociti che lo compongono proliferano per mitosi ed è proprio in quest'area che troviamo i cheratinociti staminali responsabili del rinnovamento dell'epidermide; queste cellule sono collegate tra loro da desmosomi (solidità e resistenza alla trazione) e sono adese tramite emidesmosomi alla membrana basale su cui poggiano; 3 tipi di integrine (alfa 6/2/1 beta 4/1/1) mediano tale adesione che è il risultato di un'interazione tra le molecole desmosomiali e le strutture del citoscheletro, in particolare i filamenti intermedi (sostegno meccanico ai cheratinociti e strutturare l'impalcatura dell'involucro cellulare corneificato dei corneociti). Le cheratine sono le proteine strutturali più importanti dell'epidermide e la loro quantità aumenta durante il differenziamento dei cheratinociti. Le cellule cornee degli strati superficiali, metabolicamente inerti e prive di nuclei, vanno incontro a continua desquamazione, essendo sostituite da nuovi elementi grazie al processo di rinnovamento garantito dai cheratinociti staminali (le cellule staminali provvedono al rinnovamento e alla rigenerazione di un tessuto). Da cellule staminali hanno origine cellule non staminali che saranno destinate al differenziamento. Al termine della fase proliferativa svoltasi sullo strato basale, le cellule sono spinte verso lo strato superficiale per azione di quelle di nuova sintesi ed è proprio in questo processo che i cheratinociti iniziano un processo differenziativo che si conclude con la comparsa delle cellule cornee, quelle che compongono lo strato più superficiale dell’epitelio. Infatti, pacchetti di cellule cornee, le squame cornee, si distaccano dall’epidermide (con il rinnovamento epidermide, di 15-30 giorni, si raggiunge un costante equilibrio tra le due fasi).

Strato spinoso

Lo strato spinoso è formato da strati di cellule basofile appiattite sempre più se si avvicinano alla superficie; tali cellule sono unite tra loro tramite desmosomi, osservabili al microscopio ottico come spine. Il passaggio di un cheratinocito dallo strato basale allo spinoso è caratterizzato dalla sintesi di tonofilamenti costituiti da cheratina, i quali si tendono ad aggregare per formare tonofibrille.