La cellula è l’unità di base di tutti i tessuti tessuti semplici tessuti complessi organi sistemi PRINCIPALI TIPI DI TESSUTI Esistono quattro tipi di tessuti di base: TESSUTO EPITELIALE TESSUTO CONNETTIVO TESSUTO MUSCOLARE TESSUTO NERVOSO TESSUTO EPITELIALE Gli epiteli Morfologicamente gli epiteli sono formati da cellule contigue separate da scarsa matrice In base alla loro localizzazione Epiteli di rivestimento Rivestono superfici corporee Epiteli ghiandolari Costituiscono il parenchima delle ghiandole Epiteli sensoriali ORIGINE EMBRIONALE DEL TESSUTO EPITELIALE Gli epiteli derivano da tutti i tre i foglietti embrionali: dall’ectoderma (es. epidermide), dall’endoderma (es. epitelio della trachea e dei polmoni; epitelio dell’apparato digerente), dal mesoderma (es. epitelio della parete dei vasi sanguigni e linfatici). CARATTERISTICHE DEI TESSUTI EPITELIALI Il tessuto epiteliale è polarizzato. La maggior parte delle cellule epiteliali sono polarizzate, ovvero possiedono una distribuzione asimmetrica degli organelli e delle specializzazioni di superficie. Il tessuto epiteliale è formato da uno strato ininterrotto di cellule. Le cellule epiteliali sono attaccate l’una all’altra attraverso giunzioni e sono separate dai tessuti sottostanti dalla lamina basale con la quale le cellule epiteliali prendono contatto per mezzo di altri tipi di giunzioni. GIUNZIONI ADERENTI GIUNZIONI TIGHT DESMOSOMI Il tessuto epiteliale non presenta vasi sanguigni. Le cellule si nutrono e scambiano i gas respiratori (O2 e CO2) attraverso il connettivo sottostante la lamina basale (dove sono presenti i vasi sanguigni). . Classificazione degli epiteli PER FORMA Pavimentoso Epitelio semplice o monostratificato Cubico Cilindrico PER STRATI DI CELLULE Pavimentoso Epitelio composto o pluristratificato Cubico Cilindrico Epitelio pseudostratificato a, Cellula pavimentosa. b, Cellula cubica o isoprismatica. c, Cellula cilindrica o batiprismatica. EPITELIO PAVIMENTOSO SEMPLICE 1. Alveoli polmonari. 2. Foglietto parietale della capsula di Bowman (nefrone). 3. Endotelio dei vasi sanguigni. ENDOTELIO DEI VASI SANGUIGNI L’epitelio che circonda i vasi si chiama anche endotelio. L’endotelio dei capillari può essere: CONTINUO FENESTRATO ALVEOLI POLMONARI Alveoli (A) Setti interalveolari (Sia) CAPSULA DI BOWMAN EPITELIO CUBICO SEMPLICE Presente nei dotti escretori delle ghiandole EPITELIO CILINDRICO SEMPLICE - CILIATO (ovidutto) - NON CILIATO (es. stomaco, intestino) CILIATO (ovidutto) Cellule gastriche NON CILIATO Cellule assorbenti dell’intestino EPITELIO PAVIMENTOSO PLURISTRATIFICATO NON CHERATINIZZATO (es. esofago) CHERATINIZZATO (es. pelle) EPITELIO CUBICO STRATIFICATO (alcuni dotti ghiandolari) EPITELIO CILINDRICO STRATIFICATO (dotti ghiandolari più grandi) EPITELIO DI TRANSIZIONE Sezione istologica di epitelio di transizione di vescica urinaria. Sono evidenti le grandi cellule cupoliformi superficiali (colorazione Mallory-Azan) Rappresentazione schematica dei vari tipi di cellule che costituiscono l'epitelio di transizione. Micrografia e modello tridimensionale della mucosa della vescica urinaria rilasciata (vuota). Micrografia e modello tridimensionale della mucosa della vescica urinaria distesa (piena). CELLULE CUPOLIFORMI L’epitelio di transizione si mostra come un epitelio stratificato. Sono evidenti numerose fila di nuclei sormontate da uno strato di cellule a forma di cupola che sporgono nel lume della vescica o dell’uretere. La forma di queste cellule e il numero di strati cambia se la struttura è distesa. ciglia Nell’EPITELIO CILINDRICO e PSEUDOSTRATIFICATO ciliato della trachea sono evidenti più file di nuclei. Tali nuclei appartengono a cellule che contattano tutte la lamina basale. Cellula caliciforme (Goblet cell) non ciliata Un esempio di epitelio pavimentoso stratificato lo troviamo nell’epidermide della PELLE. La pelle (skin) è formata da due strati principali: •Epidermide (di origine ectodermica) •Derma (di origine mesodermica). Sotto il derma c’è l’ipoderma, fatto da connettivo più lasso e presentante spesso cellule adipose. La PELLE è conosciuta anche con il nome di cute o tegumento e riveste il nostro corpo. E’ considerata il più grande organo del corpo e ne rappresenta più del 16% del peso totale. La pelle degli adulti copre una superficie totale di circa 2.2 m2. ANNESSI CUTANEI (Skin appendages) Gli annessi cutanei che derivano dall’epitelio includono peli (hairs), unghie (nails), ghiandole esocrine (ghiandole sudoripare e sebacee). Lo spessore dell’epidermide può variare da 0.12 a 0.17 mm nella maggior parte della superficie corporea (pelle sottile, thin skin), ma può ragiungere uno spessore di 0.8 mm nel palmo delle mani o di 1.4 mm nella pianta dei piedi (pelle spessa, thick skin). La pelle spessa del palmo delle mani e della pianta dei piedi è priva di peli e non è pigmentata.La pelle sottile è, al contrario, pigmentata e ha peli e ghiandole sebacee associate . FUNZIONI DELLA PELLE CONTENIMENTO La pelle previene la disidratazione. PROTEZIONE. La pelle offre resistenza alle abrasioni e blocca l’entrata di materiale estraneo o microorganismi. SORVEGLIANZA IMMUNITARIA E DIFESA. Le cellule immunitarie della pelle partecipano alla difesa contro i microorganismi. Le cellule di Langerhans individuano gli antigeni estranei. I mastociti possono scatenare risposte infiammatorie se la pelle risulta danneggiata. GUARIGIONE DELLE FERITE. La pelle è estremamente efficace a rigenerarsi dopo un danno. PERCEZIONE SENSORIALE. La pelle riceve informazioni tattili grazie alla presenza di numerosi recettori. COMUNICAZIONE. La pelle rilascia segnali visivi o feromoni (arrossamento, odore, sudorazione nervosa). LE CELLULE DELL’EPIDERMIDE Quattro tipi cellulari, aventi differente origine embriologica: CHERATINOCITI (produzione di cheratina) MELANOCITI (produzione di melanina) CELLULE DI LANGERHANS (cellule immunitarie) CELLULE DI MERKEL (cellule sensoriali) STRUTTURA DELL’EPIDERMIDE • STRATO BASALE (Stratum basalis). • STRATO SPINOSO (Stratum spinosum). Desmosomi. •STRATO GRANULOSO (Stratum granulosum). Granuli cheratoialini. • STRATO LUCIDO (Stratum lucidum). •STRATO CORNEO (Stratum corneum). STRUTTURA DELL’EPIDERMIDE Modello tridimensionale (a) e sezione istologica (b) di epidermide spessa che mostra i differenti strati cellulari; in b è bene evidente lo strato lucido, colorato in rosso. sc, Strato corneo; sl, strato lucido; sg, strato granuloso; ss, strato spinoso; sb, strato basale; lb, lamina basale; dr, derma. CHERATINOCITI Strato basale (germinativo) Un solo strato di cellule che contatta la lamina basale. Le cellule basali sono ancorate alla membrana basale da numerosi emidesmosomi Strato spinoso Più strati di cellule che si differenziano e si arricchiscono di cheratina. I cheratinociti proteggono le regioni sottostanti dalla perdita d’acqua. I cheratinociti sono tenuti saldamente insieme da desmosomi. Cheratinociti spinosi osservati al microscopio elettronico a scansione. Le “spine” di cellule diverse sono tenute insieme da desmosomi. La presenza di cheratina può essere più facilmente evidenziata utilizzando anticorpi anticheratina legati ad un fluorocromo. Strato granuloso Rappresentazione dell'ultrastruttura di una cellula dello strato granuloso. Presenta nel suo interno granuli di cheratoialina di forma irregolare. Micrografia al microscopio elettronico a trasmissione di una porzione di citoplasma di un cheratinocito granuloso. Si vede un grosso ed elettrondenso granulo di cheratoialina (K) e numerosi fascetti di filamenti di cheratina (frecce). CELLULE DI LANGERHANS Le cellule di Langerhans sono state trovate nell’epidermide in un numero pari a 400-1000 per mm2. Hanno la forma di una stella e si trovano soprattutto nello strato spinoso, come dimostrano le tecniche di impregnazione argentica. Epithelial-cell injury or pathogen invasion leads to the release of primary cytokines and the activation of both skin cells (keratinocytes and fibroblasts) and resident innate immune cells (Langerhans cells). Activated Langerhans cells are stimulated to mature and emigrate from the tissue to the draining lymph node, carrying antigen for presentation to naive and memory T cells. The cytokines and chemokines produced in response to this activation cascade act on the local endothelia to upregulate the expression of adhesion molecules, including E-selectin. Le CELLULE DI LANGERHANS derivano dalla linea monocito-macrofagica ed hanno funzione immunitaria. Producono citochine e sono cellule APC (Antigen Presenting Cells). MELANOCITI Il principale pigmento della pelle responsabile del suo colore è la melanina. Essa è prodotta dai melanociti che si localizzano negli strati più basali dell’epidermide. I melanociti originano da particolari strutture embrionali chiamate creste neurali (derivanti dal ripiegamento del tessuto neurale in via di formazione). Doccia neurale La sintesi della melanina all’interno dei melanociti coinvolge un semplice pathway : la tirosina viene convertita da una tirosinasi a DOPA (diidrossifenilalanina) e DOPA-chinone, che è a sua volta convertito nel pigmento nero melanina. Gli albini sono incapaci di sintetizzare tirosinasi e di conseguenza di produrre melanina. I granuli di melanina (accumulati nei melanosomi) sintetizzati dai melanociti, vengono trasferiti nei cheratinociti (apparentemente per fagocitosi, ma probabilmente per esocitosi e successiva endocitosi da parte dei cheratinociti) che accumulano più melanina degli stessi melanociti. CELLULE DI MERKEL Queste cellule sono comunemente associate alle terminazioni nervose. Esse possono funzionare come meccano-recettori o produrre secrezioni neuroendocrine locali (a livello ultrastrutturale possiedono numerosi granuli citoplasmatici, tipici delle cellule endocrine che secernono polipeptidi). PELI (HAIRS) Hairs are thin filaments of keratin that develop in the dermis from epithelial invaginations of the epidermis. The development of hairs involves epithelial invaginations (proliferation and downgrowth) from the epidermis into the connective tissue of the dermis. The tubular epidermal invagination is known as the hair follicle. The most terminal portion of the invagination expands to form the hair bulb. L'immagine mostra un follicolo pilifero, con annessa ghiandola sebacea (G) e muscolo erettore del pelo (M; colorazione con ematossilina-eosina) Sezione istologica di pelle con abbondanti bulbi piliferi. hair dermal sheath Inner (IRS) and outer (ORS) root sheath bulb dermal papilla A connective tissue sheath surrounds the follicle (dermal sheath). During development there is a process of induction during which a concentration of connective tissue (dermal papilla) becomes associated with and surrounded by the hair bulb. The association of the dermal papilla and the hair bulb is essential for hair growth. Blood vessels invade the dermal papilla in order to supply the necessary nutrients and hormones for hair growth. During hair development two epithelial protrusions develop on the follicle. The upper protrusion is the site for the development of the sebaceous gland. The lower protrusion is the site for attachment of a smooth muscle bundle, known as the arrector pili. The site of insertion of the arrector pili muscle is in the papillary layer of the dermis. Contraction of the arrector pili muscles causes extrusion of the oily secretion (sebum) from the sebaceous glands, via a short duct onto the surface of the growing hair. The arrector pili muscles contract in response to fear, anger or cold and are responsible for gooseflesh. Sebaceous glands are found throughout human skin where they assist the hair follicle in maintaining the healthy condition of skin hair. Sebaceous glands produce an oil called sebum, whick keeps the skin hair supple and waterproof. bulbi di Krause Nerve endings in the skin The skin has many sensory elements that respond to external impulses and signals. Free nerve endings are non-encapsulated nerve endings in the epidermis and which respond to pain. Meissner corpuscles are mechanoreceptors present in the dermal papilla. Merkel corpuscles are mechanoreceptors surrounding hair follicles responsive to touch. Pacinian corpuscles (Vater-Pacini) are found in the dermis of thick skin of fingers and respond to pressure and vibratio. Krause end bulbs are found in the dermis and respond to cold.