Il tessuto connettivo Il tessuto connettivo Connette altri tessuti fra loro per la formazione degli organi. E’ costituito da: 1) cellule 2) matrice extracellulare formata da: •Sostanza fondamentale o amorfa •Fibrille (collagene, reticolari, elastiche) Si distingue in: Connettivo propriamente detto Connettivo specializzato Funzioni •Supporto strutturale •Mezzo per gli scambi •Deposito di grassi •Difesa e protezione Connettivo propriamente detto • Connettivo lasso (avvolge tutti gli organi e penetra nella loro compagine e costituendo lo stroma o connettivo interstiziale, forma la tonaca intima, insieme all’endotelio, e la tonaca avventizia delle arterie ed insieme a fibrocellule muscolari lisce le tonache media ed avventizia delle vene, riempie tutti gli spazi liberi situati tra gli organi interponendosi tra questi e connettendoli tra loro, circonda i muscoli ed i nervi e penetra nel loro interno avvolgendo fasci di fibre muscolari o nervose e fibre singole. La trama connettivale, oltre a svolgere una funzione meccanica di sostegno, adempie al compito fondamentale di provvedere alla nutrizione e agli scambi ionici e gassosi tra il sangue e le cellule ed alla difesa contro i microrganismi patogeni e le sostanze estranee). • Connettivo denso o compatto irregolare (derma) • Connettivo denso o compatto regolare (tendini) • Tessuto adiposo Tessuto adiposo Matrice extracellulare 1) Sostanza fondamentale o amorfa 2) Fibrille Fibrille: »collagene »reticolari »elastiche • Le fibre del tessuto connettivo sono immerse nella sostanza amorfa, e conferiscono stabilità strutturale alla matrice. Le fibre sono distinte in tre tipi fondamentali, a seconda della loro composizione e struttura: • fibre collagene • fibre reticolari • fibre elastiche • Le fibre collagene e le fibre reticolari sono costituite entrambe da molecole di procollagene, ma differiscono tra loro per l'organizzazione spaziale di tali molecole; le fibre elastiche sono invece costituite da due catene proteiche di diversa natura: la fibrillina e l'elastina. Fibre collagene di derma umano al M.E. a scansione Fibrille di collagene Molecola di collagene o tropocollagene circa 300 kDa Ciascuna microfibrille è formata da una molecola di collagene o tropocollagene Microfibrille di collagene di 20–100 nm di spessore associate testa/coda Fibrille di collagene 0.2–0.3 µm di spessore Fibrille di collagene al ME Fibre reticolari Fibre elastiche:componente fibrillare immersa in una matrice amorfa Fibrillina immersa in elastina sostanza fondamentale amorfa E’un gel altamente idratato in cui sono immerse le altre componenti del connettivo. E’costituito da: acqua Proteine Glicoproteine Glicosaminoglicani Proteoglicani sali minerali vitamine • Le sostanze nutritive che dal sangue devono giungere alle cellule degli organi transitano attraverso la fase acquosa. • Quando è conservata nelle sezioni, la sostanza fondamentale amorfa può essere messa in evidenza con il metodo del PAS. • Nelle preparazioni istologiche la sostanza fondamentale si conserva difficilmente a meno che non si usino metodiche particolari (freeze drying, sezioni criostatiche). Glicosaminoglicani (noti anche come GAGs o mucopolisaccaridi), sono lunghe catene non ramificate formate da unità disaccaridiche che continuano a ripetersi in ordine determinato alternando un amminosaccaride (contenente un gruppo amminico al posto di un semplice gruppo OH) ad un monosaccaride in genere acido (contenente cioè uno o più gruppi carbossilici e/o solfati e quindi cariche negative). Essendo idrofili, i GAG possono legarsi molto facilmente con molecole d'acqua, creando molecole idratate. L'idratazione porta a una sorta di "rigonfiamento" della molecola GAG. Funzioni dei GAG I GAG svolgono prevalentemente funzioni di sostegno e protezione della maggior parte dei tessuti. •Creano e mantengono costante la pressione di turgore extracellulare. •Contengono una grande quantità di acqua di riserva. •Hanno funzione di trasporto di molecole idrosolubili che possono diffondersi rapidamente all'interno della struttura porosa del GAG. •Sono donatori di unità glicosidiche durante la sintesi della componente glucidica di glicoproteine. •Possono aggregarsi tra loro e con proteine dando luogo a proteoglicani. Le cellule • Cellule deputate alla formazione e al mantenimento della matrice (fibroblasti, condroblasti, osteoblasti, cementoblasti, odontoblasti) • cellule deputate alla difesa dell'organismo (macrofagi, mastociti, granulociti neutrofili, linfociti B) • cellule deputate a funzioni speciali, come gli adipociti del tessuto adiposo, che accumulano grassi come riserva energetica del corpo. È possibile anche distinguerle in base al loro ciclo vitale in cellule fisse (macrofagi fissi, fibroblasti, adipociti), che svolgono tutta la loro vita nel tessuto connettivo e cellule migranti (granulociti neutrofili, linfociti, macrofagi) che invece raggiungono il tessuto connettivo dalla circolazione sanguigna. Alcune di esse, come i linfociti, possono passare liberamente dal circolo sanguigno al connettivo, altre, come i granulociti neutrofili, una volta spostatisi per diapedesi nel connettivo non possono più far ritorno nel sangue. fibroblasti • I fibroblasti sono le cellule più numerose del tessuto connettivo propriamente detto. La loro funzione è quella di produrre le fibre (collagene ed elastiche) e i componenti macromolecolari della matrice extracellulare (GAG e proteoglicani, glicoproteine) • I fibroblasti sono generalmente di aspetto fusiforme, sebbene ne esistano varietà che presentano morfologie anche diverse, come un aspetto stellato o tentacolare. Si trovano generalmente dispersi nella matrice da loro stessi creata, ed in molti casi sono disposti lungo le fibre. fibroblasti fibroblasti I macrofagi • La capacità fondamentale dei macrofagi è la fagocitosi, meccanismo che utilizzano con funzione difensiva. • Sono deputati a fagocitare ed eliminare elementi esterni, quali virus, batteri, cellule tumorali, cellule ematiche invecchiate, molecole dannose all'organismo. • Per fagocitare un corpo estraneo emette pseudopodi che lo circondano inglobandolo nel citoplasma. Qui è digerito dalle idrolasi acide contenute nei lisosomi e da enzimi quali il lisozima, che scinde la membrana plasmatica di molti batteri. • Contemporaneamente all'azione fagocitaria, il macrofago secerne ossido nitrico (NO) e prostaglandine, che inducono vasodilatazione, interleuchina-1 (IL-1) che attira linfociti e granulociti neutrofili, citochine, che attivano la proliferazione delle cellule circostanti, ne aumentano la capacità fagocitaria e le attirano verso la sede dell'infiammazione, eritropoietina, che stimola la maturazione dei precursori degli eritrociti nel midollo osseo, CSF (colony stimulating factors) che agiscono sulla maturazione di molte altre cellule emopoietiche. • I macrofagi sono anche APC-cells (antigen presenting cells) in quanto presentano sulla loro membrana gli antigeni parzialmente elaborati dai batteri fagocitati, permettendone il riconoscimento da parte dei linfociti. macrofagi linfociti • I linfociti sono cellule appartenenti al sistema immunitario e si trovano in prevalenza libere nel sangue. Vengono suddivisi in due classi principali: i linfociti B e i linfociti T. • I linfociti B sono in grado di riconoscere l'antigene presentato dai macrofagi, ed in risposta maturano in plasmacellule, producendo anticorpi che intervengono ad eliminare i corpi estranei. • I linfociti T riescono a riconoscere un antigene solo se esso viene "presentato" sulla superficie di una cellula ( es. macrofagi). I peptidi espressi sulla cellula non derivano solo da antigeni, ma anche dal metabolismo cellulare, dopo digestione nel proteasoma, e possono essere quindi anche "molecole self", vale a dire proprie dell'organismo stesso e non provenienti da organismi estranei. Adipociti • Gli adipociti sono cellule fisse del tessuto connettivo adibite alla raccolta, al mantenimento e alla secrezione dei lipidi. Si trovano in tutti i tipi di tessuto connettivo, lungo i vasi sanguigni, e costituiscono la tipologia cellulare prevalente nel tessuto adiposo. Svolgono una funzione di riserva energetica, contribuendo al riscaldamento del corpo. • Producono più di 100 fattori coinvolti nella regolazione del metabolismo lipidico, complessivamente chiamati ADIPOCHINE (es. leptina, adiponectina ed altri) adipociti MES mastociti I mastociti sono cellule mobili che si trovano in prossimità dei vasi sanguigni nel connettivo. Presentano nel citoplasma numerosi granuli citoplasmatici contenenti eparina ed istamina. L'eparina (un GAG) è un anticoagulante, mentre l'istamina è un vasodilatatore, aumenta la permeabilità dei capillari sanguigni e causa costrizione dei bronchioli. La liberazione di questi granuli avviene in numerose reazioni immunologiche, in particolare in quelle di ipersensibilità immediata, cioè quando un organismo viene a contatto con un antigene per cui è già stato sensibilizzato in precedenza. Il contatto con l'antigene determina la degranulazione. In casi particolari i granuli si fondono tra loro e vengono espulsi violentemente dal mastocita determinando lo shock anafilattico. mastociti I diversi tipi di tessuto connettivo specializzato • Tessuto cartilagineo • Tessuto osseo • Sangue e linfa