Tessuto osseo e cartilagineo, Istologia

OSTEOGENESI

Osso origina sempre da abbozzo mesenchimale. Si hanno due tipi di osteogenesi:

• intramembranosa ( diretta)

come: mesenchima → centri di ossificazione ( mesenchima più denso) → cellule

◦ proliferano; matrice si arricchisce di fibronectina, collagene tipo I, ..; capillari →

osteoblasti: secernono:

◦ matrice osteoide ( solo matrice organica, no sali minerali) →

▪ mineralizzazione

canalicoli

▪ lacune

▪ trabecole per apposizione

▪

diventano osteociti ( rimanendo intrappolati)

◦

il tessuto osseo immaturo è spugnoso, con trabecole non lamellari, che delimitano lacune

◦ inizialmente occupate da mesenchima e successivamente da tessuto emopoietico.

( tessuto osseo non lamellare a fibre intrecciate → sostituito da lamellare ).

il mesenchima circostante si condensa a formare il periostio

▪ • tessuto spugnoso: trabecole diventano gradualmente assumono organizzazione

lamellare più regolare, il tessuto mesenchimale interposto fra di esse → diventa

tessuto ematopoietico

• tessuto osso compatto: le trabecole si inspessiscono colmando gli spazi vascolari,

assumono organizzazione lamellare concentrica, e le nuove fibre collagene si

orientano parallelamente fra di loro nello spessore di ciascuna lamella

dove: ossa del cranio e alcune della faccia; derivano dal mesenchima dei primi 2 archi

◦ branchiali ( ossa membranose). Cartilagine di merkel. .

Pag 289

ampliamento della volta cranica:

▪ 1. in corrispondenza delle suture → continua deposizione di tessuto osseo per

apposizione dal periostio → determina ingrandimento singole ossa.

2. Continua deposizione di nuovi strati di tessuto sulla superficie esterna

accompagnata da un riassorbimento di tessuto sulla superficie interna →

variazione di curvatura e accrescimento.

• endocondrale ( indiretta):

abbozzo scheletrico cartilagineo → sostituito da tessuto osseo.

◦ Si riconoscono:

◦ centri primari di ossificazione :

▪ • compaiono tutti entro il 3° mese di vita intrauterina ( primo 5a-6a settiman →

clavicola)

• inizio ossificazione in osso lungo: proliferazione condrociti al centro della diafisi

→ procede eccentricamente → fino a sostituzione completa della cartilagine

i condrociti proliferano → si arricchiscono di glicogeno → cessano di

◦ proliferare → si ipertrofizzano → secernono diversa matrice extracellulare

( collagene tipi X anziché II) → → le lacune si ingrandiscono a spese della

matrice che si assottiglia. Rilascio vescicole della matrice by condrociti

ipertrofici → la matrice cartilaginea ialina residua si mineralizza per

apposizione di sali da Ca.

le cellule di cartilagine ipertrofiche secernono VEGF ( vascular endothelial

◦ growth factor A) → induce gemmazione vasi del pericondrio e li attrae verso

il centro di ossificazione

la matrice calcificata viene riassorbita parzialmente dai condroclasti → si

◦ formano lacune cartilaginee dilatate che confluiscono e formano ampie cavità

dilatate → occupate da invasione vascolare da pericondrio e dal mesenchima

( spazi midollari primitivi) –-→ dal mesenchima: si differenziano osteoblasti

che si ancorano sulla superficie delle spicole di cartilagine calcificata e

cominciano a secernere matrice osteoide che rapidamente calcifica. Durante

l'accrescimento gli osteoclasti riassorbono le trabecole di cartilagine e il loro

rivestimento osseo → si forma cavità midollare centrale della diafisi

[ RIASSUMENDO: nell'ossificazione del centro diafisario si distinguono vari stadi:

proliferazione dei condrociti, loro ipertrofia e ingrandimento delle lacune, calcificazione della

matrice cartilaginea, invasione vascolare e deposizione di tessuto osseo.]

il manicotto periostale :

▪ • contemporaneamente alla comparsa del centro primario e prima calcificazione

della cartilagine → il pericondrio assume una funzione osteogenica:

alcune cellule dello strato profondo del pericondrio si differenziano in

◦ osteoblasti e depositano attorno alla parte media della diafisi un sottile starto

di tessuto osseo ( manicotto o collare periostale) → che si forma per

ossifizazione membranosa → procedendo con l'ossificazione, diventa più

esteso e spesso → membrana fibrosa ( periostio) → durante i primi anni di

vita, continua ad apporre nuovi strati di osso membranoso ( accrescimento in

diametro ossa lunghe) → → poi l'osso compatto che compone la diafisi

deriverà solo da ossificazione intramembranosa periostale ( osso periostale)

giacchè il primitivo osso diafisario di origine encondriale viene

completamente riassorbito per consentire l'espansione in lunghezza della

cavità midollare centrale

la metafisi :

▪ • zona di transizione tra disco ipofisario e diafisi dove la cartilagine è

grudualmente sostituita dall'osso

cartilagine di coniugazione/ disco epifisario :

▪ • tra epifisi e diafisi che per tutto il periodo di sviluppo continua ad allungarsi per

accrescimento interstiziale dal lato rivolto verso l'epifisi e, contemporaneamente,

sostituito da osso sul lato rivolto verso il centro diafisario ( stessa velocità).

Risultato: accrescimento in lunghezza della diafisi.

• Si possono facilmente identificare, in ordinata sequenza, le tappe della

ossificazione encondriale. Si possono riconoscere dal confine con l'epifisi verso

la diafisi zone diverse che corrispondono ai successivi stadi del processo di

ossificazione: pag 300

zona della cartilagine in riposo ( riverva)

◦ zona di proliferazione

◦ zona di ipertrofia

◦ zona della cartilagine calcificata

◦ zona di invasione vascolare e di deposizione di osso

◦

zona cartilagine epifisaria :

▪ • chiusura delle epifisi ( scomparsa cartilagine di coniugazione). Linea epifisaria.

Tempi diversi nelle diverse ossa

• formazione: = a diafisi ma le trabecole neoformate non sono riassorbite

centri epifisari o secondari :

▪ • compaiono a partire dall'ultimo mese di gravidanza ( unici : epifisi distale del

femore e prossimale della tibia). Ultimo a comparire è quello sternale della

clavicola ( fine secondo decennio di vita)

dove: ossa base cranio, colonna vertebrale, bacino, arti → ossa condrali o ossa di

◦ sostituzione

in entrambi i casi si forma prima la spongiosa primaria ( spugnoso, immaturo) → sostituita da osso

maturo. I due tipi di ossificazione procedono contemporaneamente.

RIMODELLAMENTO DELL'OSSO PERIOSTALE

• formazione degli osteoni:

1. spazi vascolari tra trabecole → obliterati dalla deposizione di lamelle concentriche

→ sistemi Hanversiani primitivi ( lamelle meno ordinate)

2. formazione secondaria dell'osso → formazione cavità di riassorbimento per erosione

dell'osso compatto immaturo da parte degli osteoclasti → → le cavità si estendono

→ formano lunghi canali occupati da vasi e mesenchima da periostio e endostio

3. cellule mesenchimali della cavità → osteoblasti → lamelle concentriche

sistemi di Havers

◦ sistemi interstiziali

◦

• il rimodellamento osseo continua per tutta la vita ma a ritmo più lento ( in adulto un sistema

di Havers si forma ogni 4-5 settimane)

in vecchiaia le cellule mesenchimali tendono a differenziarsi in adipociti e non in

◦ osteoblasti → osteoporosi senile .

( slide 84 e 123)

OSSIFICAZIONE DELLE OSSA CORTE:

• ossificazione encondriale inizia nel centro della cartilagine ialina e si estende in tutte le

direzioni. L'osso spugnoso viene rivestito da osso compatto di origine periostale ( no in

superfici articolari)

RIPARAZIONE FRATTURE:

• Rottura → ematoma → arrivo fibroblasti, macrofagi, capillari → tessuto di granulazione →

da stroma midollo osseo e pendostio arrivano cellule mesenchimali → trabecole fra i

segmenti ossei → callo fibrocartilagineo → callo osseo: cartilagine sostituita da osso

immaturo spugnoso → rimodellamento interno → osso maturo a fibre parallele

MECCANISMI DI CALCIFICAZIONE DELLA CARTILAGINE E DELL'OSSO:

• Calcificazione:

1. cellule formano nuclei minerali ( dipendente dalle cellule)

2. accrescimento nuclei minerali e formazione di strutture cristalline orientate

3. coalescenza aree mineralizzate → intimo rapporto con le fibre collagene

partendo dai nuclei iniziali di mineralizzazione, la deposizione dei sali minerali si estende lungo le

fibre collagene fino ad occupare l'intera matrice:

1. vescicola con fosfato di calcio → microcristalli di idrossiapatite → rottura vescicola →

i cristalli si accrescono in contatto con i fluidi extracellulari → crystal ghosts ( natura

filamentosa, servono da stampo per il deposito di sali di calcio)

2. coalescenza aree mineralizzate: i cristalli di idrossiapatite compaiono prima sulla

superficie delle microfibrille e poi al loro interno; si allineano ordinatamente seguendo

prima il periodo di 67 nm e poi per tutta l'estensione

ISTOFISIOLOGIA DELL'OSSO: leggi pag 305-306

• ormoni e vitamine che regolano i livelli di calcio ( ormone parotideo, calcitonina, vit D)

• ormoni sistemici e vitamine con effetto diretto o indiretto sull'osso ( glucocorticoidi,

insulina, ormone tiroideo, ormoni della crescita, ormoni sessuali, leptina, vit A e C)

• fattori di crescita ( somatomedina)

• fattori locali ( prostaglandine)

• ioni ( calcio, fosfato, Mg)

Slide 23-43-44

• CARATTERISTICHE:

Connettivo specializzato

◦ rigido ma flessibile

◦ resistente alla compressione

◦ NO VASCOLARIZZATO → i nutrienti diffondono attraverso la matrice semisolida

◦ la matrice è intensa e abbondante → le cellule non si possono muovere

◦

• cartilagine accrescimento o coniugazione: tra epifisi e diafisi,durante sviluppo post natale

• neoformazione cartilagine → in riparazione fratture

• fenomeni di degradazione:fisiologici in sviluppo embrionale e post-natale. Patologico →

artrite

• in età senile: la cartilagine perde la sua trasparenza per diminuzione dei proteoglicani e a un

→ →

aumento delle proteine non collagene riduzione della idratazione e quindi della

diffusione dei nutrienti, metaboliti, …

trasformazione asbetiforme

◦ calcificazione → dovuta a cambiamenti degenerativi

◦

• NON SI RIGENERA

• deficienza di vitamine:

A → diminuzione dello spessore della cartilagine epifisaria

◦ C → necessaria per la biosintesi del collagene e forse della sostanza amorfa. Carenza-->

◦ scorbuto

D → carenza: mal assorbimento di fosforo e calcio → rachitismo ( le ossa in

◦ accrescimento non si calcificano e quindi si deforman