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In generale i GAG sono simili tra loro ma molto diversi e sintetizzati da vari tipi cellulari. I GAG,
tranne l'acido ialuronico, sono sempre legati a proteine a formare i proteoglicani, che sono
sintetizzati nella cellula e poi esocitati. Essi costituiscono dei filtri molecolari a porosità variabile in
base ai GAG che li formano e regolano la diffusione di molecole da e verso i capillari, potendo
anche intrappolare nello spazio intercellulare molecole come fattori di crescita. Un esempio è il
TGF-beta che può legarsi alla decorina, la quale impedisce a questo fattore di agire con il bersaglio.
Più proteoglicani si uniscono a formare un aggregato proteoglicanico insieme ad una molecola di
acido ialuronico. Per esempio, nella cartilagine, un'asse di acido ialuronico è legato da circa 100
molecole di aggrecano.
La membrana basale è molto ricca di macromolecole della matrice, PAS positiva e metacromatica.
Essa si divide in una lamina lucida - addossata alla membrana delle cellule epiteliali, ricca di
glicoproteine come laminina ed entactina, di integrine e di perlecano - e poi una lamina densa,
ricca di filamenti di collagene di tipo IV. Sul versante connettivale vi è la lamina reticolare che è
ricca di collagene di tipo III, VII e di fibrillina.
Le cellule del tessuto connettivo
Le cellule svolgono varie funzioni come la sintesi e secrezione di macromolecole della matrice,
riserva e metabolismo dei lipidi, difesa immunitaria e non. Inoltre queste possono essere cellule
residenti o migranti. Le cellule più numerose sono i fibroblasti e i macrofagi
, gli adipociti sono
sempre presenti. Tutti discendono dalla cellula mesenchimale, la cellula staminale pluripotente del
connettivo embrionale, si ritiene che alcune rimangano nei tessuti connettivi dell'adulto dando
origine ad elementi dei diversi tipi cellulari.
- I fibroblasti elaborano la componente fibrosa della matrice e sintetizzano glicoproteine e
proteoglicani della sostanza amorfa. Sono elementi fusati con un nucleo allungato ed un
citoscheletro ben rappresentato, i cui filamenti intermedi sono fatti di vimentina.
Presentano varie strutture di adesione come i podosomi e le adesioni focali. Nel connettivo
adulto il citoplasma è spesso debolmente acidofilo e le cisterne del reticolo
endoplasmatico poco sviluppate, questi elementi sono in riposo e sono denominati
fibrociti. Quando invece sono attivi il citoplasma diventa basofilo. I fibroblasti sono
generalmente poco mobili ma in alcune sostanze possono avere proprietà migratorie e non
presentano alcuna proprietà fagocitaria.
- Gli adipociti mantengono costante il rifornimento energetico e possono trovarsi dispersi o
in piccoli gruppi in qualsiasi connettivo come cellule residenti. La cellula adiposa può essere
uniloculare , tipica del tessuto adiposo bianco e multiloculare
, tipica del bruno. Le
uniloculari sono sferiche di circa 100 micron e per via della goccia lipidica che contengono il
nucleo è schiacciato in periferia e il citoplasma ridotto ad un sottile anello. La goccia lipidica
non è contornata da una membrana ma da filamenti intermedi di vimentina. Alle gocce
lipidiche sono associate proteine come la perilipina, che viene associata alla cellula quando
serve che la goccia sia utilizzata. L’adipocita deriva dal lipoblasto (via differenziativa
autonoma e diversa tra bianchi e bruni, le bianche non possono dividersi ma possono
secernere fattori che stimolano la proliferazione e il differenziamento dei lipoblasti, le
brune si sviluppano solo nella vita embrionale e non si formano poi nuovi depositi) che
accumula lipidi finché non attiva la secrezione di adipochine stimolando le cellule
preadipocitiche a differenziare. Le multiloculari sono piccole e presentano varie gocce
lipidiche pertanto il nucleo risulta centrale, hanno molti mitocondri.
L'adipocita è costantemente attivo dal punto di vista metabolico poiché non solo accumula
lipidi, ma li rinnova continuamente. Questi possono essere di origine alimentare quindi
esogeni oppure derivare da neosintesi epatica, quindi endogeni. I trigliceridi alimentari
sono scissi in glicerolo ed acidi grassi nel duodeno, risintetizzati in trigliceridi nella mucosa
intestinale venendo esocitati dalle cellule endoteliali sotto forma di chilomicroni, questi poi
si legano a VLDL. Tutto questo è controllato da vari ormoni come glucagone, ACTH,
tiroxina, TSH, che sono lipolitici. Quando una lipasi è attiva, i trigliceridi immagazzinati nel
deposito sono scissi in acidi grassi e glicerolo, gli acidi grassi si legano all'albumina e sono
utilizzati come fonte di energia.
Gli adipociti possono produrre anche ormoni e fattori di crescita. Le adipochine
sono i fattori di crescita dell'adipocita e questi svolgono una funzione locale, autocrina e
paracrina ed altri addirittura endocrina come la leptina , capace di regolare il peso corporeo
e la massa grassa inibendo l’appetito e stimolando l'ossidazione degli acidi grassi.
L'adipocita bruno ha mitocondri caratteristici e numerosi che occupano gran parte
del citoplasma. Questa cellula ha principalmente un ruolo termogenico, per cui l'energia
liberata dall'ossidazione degli acidi grassi è dissipata sotto forma di calore piuttosto che
utilizzata per la produzione di ATP. Questo lipoblasto si modifica dalla fanciullezza in poi
anche se negli adulti è presente in forma attiva.
- La seconda classe per frequenza numerica è costituita dai macrofagi , che hanno attività
fagocitaria. I loro precursori sono i monociti che si formano nel midollo osseo, e durano
circa due mesi una volta riversati nel sangue. I macrofagi possono essere fissi o liberi anche
se questi sono stati funzionali diversi dello stesso tipo cellulare quindi la cellula migrante è
la forma attiva di quella fissa. Quando i macrofagi sono attivati ritirano i loro classici
prolungamenti fusiformi e si staccano dalle fibre divenendo liberi e provvisti di elevata
attività fagocitaria e motilità. Presentano molti lisosomi, fagosomi e invaginazioni
pinocitotiche, ma anche uno strutturato citoscheletro la cui proteina principale è la
vimentina. La loro attività ameboide è diretta dalla chemiotassi. I macrofagi sono vari nei
vari tessuti e quindi si parla di sistema dei macrofagi , tutti questi sono in grado di legare
alla loro superficie gli anticorpi e il complemento e sono attivati da agenti infettivi ed
antigenici. Un esempio sono le cellule di Langherans per l'epidermide, la microglia del
tessuto nervoso e gli osteoclasti del tessuto osseo. La fagocitosi è stimolata da vari fattori
che comprendono le opsonine. Essi aumentano di numero nelle aree infiammate grazie a
tre fattori: 1. la proliferazione locale indotta dall’antigene, 2. l'attrazione dai vicini per via
ematica, 3. la migrazione dei monociti e la loro trasformazione. Il macrofago attivato
produce rapidamente ossido di azoto e prostaglandine, questi inducono vasodilatazione e
aumento della permeabilità capillare favorendo la migrazione di cellule nella sede
dell'infiammazione. Quindi il macrofago attivato secerne interleuchina 1 che attira i linfociti
e neutrofili, inoltre rilascia varie molecole segnale come le citochine, interleuchine ed
eritropoietina, che agiscono sul midollo osseo stimolando la produzione di globuli bianchi e
rossi, interferone, TNF e PDGF. La fagocitosi può essere divisa in due fasi: la fase
dell'infiammazione e l'ingestione. Ad esempio, cellule invecchiate o danneggiate che
presentano autoantigeni, provocano la formazione di anticorpi che si legano a recettori
specifici della superficie dei macrofagi stessi. Sostanze immunologicamente inerti, invece,
entrando in contatto con i fluidi dell'organismo, si rivestono di albumina che altera la sua
conformazione sterica e diviene così riconoscibile da parte del macrofago. Le cellule
dendritiche del sistema dei macrofagi possono partecipare indirettamente anche alla
produzione di anticorpi avendo un’attività di presentazione degli antigeni non specifica al
contrario di quella operata da linfociti B che è specifica.
- I mastociti sono grandi cellule che presentano molti granuli solubili nel citoplasma e che si
colorano metacromaticamente con i coloranti basici. Questi si concentrano lungo i vasi
sanguigni, hanno varie estensioni di membrana, mitocondri. Il loro granuli contengono
importanti sostanze come l'eparina e l'istamina. La serotonina è presente nei mastociti del
topo ma non dell'uomo, che la ha nelle piastrine. L'eparina ha azione anticoagulante, è un
GAG solforato che forma un proteoglicano ad elevato peso molecolare. L'istamina è un
prodotto di decarbossilazione dell'amminoacido istidina ed ha azione vasodilatatrice e di
aumento di permeabilità dei capillari. I mastociti secernono varie interleuchine, citochine
come TNF-alfa e TGF-beta, fattori chemiotattici per eosinofili e neutrofili. L'attivazione dei
mastociti comporta rapida produzione di leucotrieni a spese dell'acido arachidonico
contenuto nei corpi lipidici, questi inducono contrazione della muscolatura liscia e
broncocostrizione. Lo shock osmotico e trattamenti farmacologici possono determinare
degranulazione che è tipica delle reazioni immunologiche. A seguito dell'esposizione ad
alcuni antigeni, detti allergeni, le plasmacellule secernono immunoglobuline, che si legano
a recettori specifici per la porzione Fc delle IgE presenti sulla membrana plasmatica dei
mastociti e granulociti basofili. Questi possono così riconoscere l'antigene, il che innesca
l'aggregazione dei recettori e scatena la attività secretoria che porta la degranulazione dei
mastociti. La risposta è solitamente confinata, tuttavia può estendersi a interi apparati fino
a diventare generalizzata instaurando uno shock anafilattico. In questi casi si parla di
degranulazione esplosiva, in cui tutte le vescicole si fondono tra loro e poi vengono
violentemente espulse dalla cellula. I progenitori dei mastociti si trovano nel midollo osseo
dell'adulto e si differenziano grazie all'induzione da parte di Stem Cell Factor (SCF) prodotto
da fibroblasti e cellule