tessuto osseo

SOSTANZA INTERCELLULARE:

Fibre connettivali:

 Fibre collagene di tipo I, garantiscono una forte resistenza alla

o trazione, in quanto il tessuto osseo deve fornire resistenza a tutto

l'organismo.

Fibre reticolari, si dispongono attorno ai vasi sanguigni.

o

Sostanza amorfa:

Componente organica:

o Glicoproteine:

 Fibronectina α β (tipica del tessuto osseo);

 5 1

Osteonectina 2+

che presenta affinità per Ca , costituente insieme

 ai fosfati dei cristalli, questa affinità conferisce all'osteonectina la

proprietà di nucleazione dei cristalli, e quindi di formazione della

componente minerale;

Fosfatasi alcalina , che preleva i gruppi fosfato dalle molecole e li

 utilizza nella formazione di cristalli inorganici;

Sialoproteine ossee , unite all'acido sialico e caratterizzate dalla

 sequenza amminoacidica R-C-D, essenziale per la mediazione e per

l'adesione con diversi tipi cellulari. Tra queste è bene ricordare: la

osteopontina l'integrina α β

BSP1 o che media l'adesione tra con

V 3

glicoproteina acida dell'osso.

la matrice ossea; BSP2 e BAG75 o

Proteoglicani simili a quelli contenuti nel connettivo p. d. :

 Decorina

 Digligano



Proteine contenenti GLA, che è un particolare amminoacido che ha la

 funzione di chelante, ovvero schermare un'altra molecola rendendola

indisponibile per la formazione di altri legami. In questo caso queste

particolari proteine schermano gli ioni calcio.

Osteocalcina, scherma gli ioni Ca inibendo la cristallizzazione

 Proteine GLA della matrice.



FGF-23 (fibroblast-growth-factor) inibisce l'assorbimento del calcio a

 livello renale

BMP (bone-morphogenetic-protein) stimolano gli osteoblasti per la

 produzione di nuova matrice, in seguito a fratture.

Componente minerale

o ++

cristalli di apatite (Ca (PO ) ) questa molecola è inizialmente

 10 4 6

positiva, tuttavia nell'organismo la si trova come idrossiapatite in

-

quanto la sua doppia carica positiva attira due molecole di -OH .

l'idrossiapatite ha una duplice funzione: (1) essendo un cristallo,

conferisce la caratteristica durezza al tessuto osseo ;(2) deposito di ioni

calcio. Gli ormoni calcitonina e PTH (prodotti dalla tiroide e dalle

paratiroidi) regolano la calcemia. Quando nell'organismo arriva uno

stimolo ipercalcemizzante gli ioni Ca vengono rilasciati nel sangue dai

cristalli di idrossiapatite, quando invece arriva uno stimolo

ipocalcemizzante il Ca lascia il sangue e va a riformare questi cristalli.

COMPONENTE CELLULARE

La componente cellulare è rappresentata da quattro tipi di cellule, tre delle quali

(cellule osteoprogenitrici, osteoblasti ed osteociti) derivano tutti dalla cellula

mesenchimale, mentre gli osteoclasti derivano invece dalla linea monocita-

macrofagica.

Pre-osteoblasti:

 cellule di forma ovale ed un nucleo centrale che occupa la maggior parte

o del volume della cellula e contenente cromatina finemente dispersa

(apparato proteosintetico molto sviluppato), il citoplasma è leggermente

basofilo;

Una delle caratteristiche di queste cellule è che non si trovano mai

o lining cells

isolate, infatti tendono a formare degli strati di cellule ( ) ;

nell'endostio

I pre-osteoblasti si trovano principalmente nel periostio e

o che sono quelle zone in cui si necessita di produrre nuovo materiale di

accrescimento del tessuto osseo, infatti da esse si generano gli osteoblasti

che sono appunto le cellule che producono nuova matrice.

Derivano dalla cellula mesenchimale e per tanto osservata al microscopio

o questi due tipi di cellule presentano molto simili.

Osteoblasti

 Cellule di grosse dimensioni (20μm), presentano un nucleo in posizione

o eccentrica, con cromatina dispersa e nucleolo ben evidente, presentano

inoltre un citoplasma più grande dei pre-osteoblasti, in quanto necessitano di

spazio per immagazzinare le vescicole contenenti i materiali della matrice,

destinate alla secrezione.

Il citoplasma di queste cellule presenta delle caratteristiche che ne

o permettono la distinzione rispetto alle altre cellule: vescicole di secrezione

e granuli PAS (+).

Il differenziamento da pre-osteoblasti ad osteoblasti è dovuto

o all'espressione di un singolo gene, che è possibile marcare con le tecniche di

mappatura genetica, questo gene è Runx2.

Si uniscono a formare strati epitelioidi uniti sia tramite giunzioni gap,

o necessarie per la coordinazione della deposizione delle componenti dell'osso,

sia da caderine, proteine leganti Ca.

La loro funzione è quella di sintetizzare la matrice amorfa: prima

o producono la matrice organica che forma una specie di stampo su cui poi

depongono la matrice minerale.

 Osteociti

Rappresentano la fase quiescente degli osteoblasti, sono quindi

o osteoblasti in forma inattiva (non più secernenti matrice extracellulare);

Può essere suddiviso in tre parti:

o Il corpo cellulare, che sarebbe la parte centrale della cellula, dove si

o riconosce un nucleo abbastanza piccolo con cromatina condensata;

Dei prolungamenti cellulari che conferiscono all'osteocita una

o particolare forma stellata

Un ciglio primario che ha la peculiare funzione di percepire il carico

o meccanico che viene apportato sull'osso.

Si trovano immersi nella matrice connettivale sintetizzata dagli

o osteoblasti: il corpo cellulare occupa una zona denominata lacuna ossea, i

prolungamenti invece si uniscono ai prolungamenti di altri osteociti

formando dei canalicoli ossei, scavati nella matrice ossea. Tra i canalicoli e

i prolungamenti o tra i canalicoli e i corpi cellulari è presente un tessuto

osteoide, che rappresenta il mezzo di diffusione per le sostanze nutritive.

Infatti il tessuto osteoide a differenza del tessuto osseo non è mineralizzato e

permette quindi il passaggio e la diffusione di sostanze nutritive.

Il ciglio primario non si trova accolto in un canalicolo, ma direttamente

o immerso nella matrice. Infatti il ciglio primario è un meccano-sensore

Hanno la funzione di mantenere la quantità di tessuto osseo all'interno

o del corpo. Per questo motivo secernono de importanti sostanza:

FGF-23 in risposta all'aumento del calcitriolo nel sangue, nei reni

 questa sostanza induce un minore assorbimento di fosfato, quindi un

mancato apporto dei gruppi fosfato nei cristalli di idrossiapatite, e di

conseguenza l'FGF-23 riduce la formazione di tessuto osseo.

Sclerostina, prodotta quando il corpo avverte una mancanza di

 carico meccanico. Questa sostanza inibisce la funzione degli osteoblasti

e quindi diminuisce la crescita del tessuto osseo

 Osteoclasti

Cellule giganti (200μm), formate da più cellule (rappresentano quindi un

o sincizio cellulare) e possono arrivare a contenere fino a 50 cellule. I nuclei

sono numerosi e presentano una cromatina dispersa e un nucleo ben

evidente. Contengono numerosi lisosomi.

Caratterizzate da vescicole chiare e scure, le vescicole chiare in realtà

o non sono vere vescicole. Ma ripiegamenti della membrana che a causa del

taglio appaiono come vescicole, e sono chiare appunto perché sono vuote.

Le vescicole scure invece contengono invece enzimi specifici.

La parte dell'osteoclasto che sta a contatto con la matrice presenta un

o andamento increspato che pende il nome di Ruffled border, caratteristico

di una cellula in attività.

Ha la funzione di digerire il tessuto osseo . Aderiscono alla matrice

o mineralizzata e si scavano una cavità, denominata lacuna di Howship, che

sarà la zona che deve essere eliminata.

l'osteoclasto isola la zona di matrice dal resto del tessuto per evitare

o danni al tessuto che non deve essere digerito, e riesce a fare ciò legandosi

alla zona interessata grazie all'integrina α β e l'ostepontina, che formano

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una zona denominata zona sigillante.

Dopo essersi legato, l'osteoclasta acidifica la zona sigillante, attivando

o + -

pompe H e Cl . La fuoriuscita di questi ioni e l'acidificazione della zona

sigillante portano alla degradazione dei cristalli di idrossiapatite che lasciano

scoperta la componente organica, digerita poi dagli enzimi contenuti nelle

catepsina K

vescicole di secrezione dell'osteoclasto. Tra questi enzimi vi è . I

frammenti digeriti, tra cui fibre collagene e gli ioni calcio e fosfato, non

vengono eliminati ma riciclati, quindi attraversano l'osteoclasto ed escono

per mezzo di transcitosi.

Gli osteoclasti sono le uniche cellule a presentare il recettore per la

o calcitonina (prodotto dalle cellule para-follicolari della tiroide). Il legame

calcitonina-recettore inattiva gli osteoclasti, promuovendo così il deposito del

cacio all'interno delle ossa, quindi un abbassamento della calcemia, e inoltre

determina l'aspetto non più arruffato dei prolungamenti dell'osteoclasto,

dovuto al fatto che quest'ultimo si stacca dalla zona sigillante.

Gli osteoclasti sono le uniche cellule immigrate del tessuto osseo.

o Nel loro processo di differenziamento vedono coinvolti gli

o osteoblasti, avendo funzioni opposte. Gli osteoblasti infatti

possiedono il recettore per il PTH (paratormone), il legame con il PTH

provoca la produzione della citochina M-CSF, che va ad agire sia a

livello del midollo osseo che provoca la produzione di monociti e

macrofagi, sia sui macrofagi stessi promuovendo il differenziamento di

questi macrofagi in osteoclasti.

l'osteoblasto induce pure un secondo tipo di differenziamento che si basa

o sulla presenza di un ligando, adeso alla sua membrana cellulare, chiamato

RANKL, il cui recettore si trova sulla membrana dei macrofagi, il legame

ligando-recettore induce il differenziamento del macrofago in osteoclasto.

Tuttavia l'osteoblasto produce un'altra molecola l'osteoprotegerina (OPG)

o che ha la capacità di schermare RANKL, impedendo fisicamente il legame

con il suo recettore, e di conseguenza inibisce il differenziamento del

macrofago in osteoclasta. Questo processo quindi regola il differenziamento

degli osteoclasti a partire da osteoblasti.

Osteoclasto al microscopio:

4. ORGANIZZAZIONE DEL TESSUTO OSSEO

Il tessuto osseo è organizzato in tessuto osseo non lamellare e tessuto osseo

lamellare nel quale a sua volta si possono individuare due tipi di sotto-

organizzazioni: compatto e spugnoso.

NON LAMELLARE

Il tessuto osseo non lamellare o fibroso, è il tessuto osseo primitivo quindi che

viene depositato per primo. In seguito verrà sostituito dal tessuto osseo lamellare,

verrà conservato solamente nei punti di inserzione dei tendini e dei legamenti.

È composto principalmente da fibre collagene intrecciate tra