Tessuto Osseo Sostanza intercellulare: 65% componente inorganica (fosfato tricalcico) 35% componente organica (fibre collagene, proteoglicani) La presenza di minerali, conferisce proprietà̀ meccaniche di durezza e di resistenza alla pressione, alla trazione e alla torsione. 1 Tessuto Osseo Componente Organica 2% 5% 3% Collagene I GP e PG Cellule Lipidi 90% Acidofilo PAS positivo 2 Affinità Tintoriali Alizarina von (accumuli di calcio) Kossa (Mineralizzazione) 3 Tessuto osseo-Funzioni Sostegno e locomozione Protezione Leva per i muscoli Riserva (95%) (i.e. cassa toracica e cranio) di minerali, principalmente il calcio Riserva di midollo osseo Endocrina 4 Ossa lunghe 5 6 Periostio- fibre di Sharpey 7 Cellule del Tessuto Osseo Osteoprogenitrici Osteoblasti origine mesenchimale Osteociti Osteoclasti linea monocito-macrofagica 8 Osso Compatto 9 Osso Spugnoso (i.e. trabecolare) 10 Ossa Lunghe: Osso Spugnoso 11 Ossa Piatte: Osso Spugnoso TAVOLATO ESTERNO DIPLOE TAVOLATO INTERNO 12 Organizzazione delle lamelle 13 Osteone 14 15 16 Osso Primario Forma immatura presente durante lo sviluppo embrionale ed embrionale e durante i processi riparativi (fratture). fibre di collagene disposte irregolarmente in fasci intrecciati Contenuto minerale inferiore a quello dell’osso maturo «Spongiosa Primaria» 17 Allestimento di preparati istologici Metodo per usura Decalcificazione 18 Osteoblasti 19 Osteoblasti 20 Preadipocyte BONE MARROW Wnt10b BMPs MSC Osteo/chondroprog . runx2 Osteoprogenitor dlx5 osx Osteoblast BONE alp col1a1 opn bsp II ocn BONE MARROW Preosteoblast Apoptotic osteoblast Lining cell Mature osteoblast alp col1a1 BONE Osteocyte 21 Nicchia osteoblastica 22 Regolazione dell’osteoclastogenesi 23 Osteociti 24 BONE MARROW OSTEOID Mature osteoblasts Type I preosteocyte Type II preosteocyte MINERALIZED BONE Type III preosteocyte Osteocyte Osteociti 26 27 Osteociti-Funzioni Meccanosensoriale (ciglio primario) Regolazione degli osteoblasti e degli Regolazione del metabolism minerale osteoclasti 28 29 Wnt pathway A PRESENCE OF LIGAND B ABSENCE OF LIGAND WNT sFRP WNT SOST DKK1 FRZ KREMEN GSK3β βCAT P P PP LRP5/6 FRZ LRP5/6 GSK3β βCAT TARGET GENES 30 Mutazioni di LRP5 e Massa Ossea Mutazione attivante LRP5 (G171V) Mutazione inattivante HBM Elevata massa ossea OPPG (osteoporosi pseudoglioma syndrome) autosomica recessiva Ridotta massa ossea 31 Apoptosi degli Osteociti 32 33 Rimodellamento della matrice perilacunare Osteociti Formativi: Caratteristiche Presenza delle cellule secernenti di tessuto osteoide perilacunare Osteociti Riassorbenti: Numerosi Osteolisi lisosomi osteocitaria 34 Osteoclasti Il precursore dell’osteoclasta origina dal midollo osseo Ha un precursore comune con i monociti: La cellula progenitrice del monocita-macrofago Cellule giganti (20-100 μm) polinucleate Sono responsabili del riassorbimento dell’osso 35 Lacuna di Howship 36 37 Osteoclasti Citoplasma acidofilo TRAP positivi 38 39 40 41 BM B Sealing Zone Basolateral membrane OC Ruffled board Apical membrane 10um 42 Adesione dell’Osteoclasta Adesione: Zona recettori integrinici sigillante Formazione dell”actin ring” 43 44 Podosomi Strutture di adesione puntiformi 45 Riassorbimento Osseo 1 3 2 Lacuna di riassorbimento 46 Sostanza Intercellulare Famiglia molecolare Proteina Specifica Funzione Collagene Tipo I (90%) Organizzato in fibrille, supporto ai cristalli di idrossiapatite Tipo V Associato alle fibrille di collagene di tipo I FACIT (Fibrillar Associated Collagens with Interrupted Triple helices) Associate alle fibrille di collagene di tipo I, ne promuovono l’assemblaggio e ne definiscono il diametro 47 Sostanza Intercellulare Famiglia molecolare Proteina Specifica Funzione Proteoglicani Decorina Favorisce la fibrillogenesi Lega i TGFβ Biglicano Lega i TGFβ 48 Sostanza IntercellulareGlicoproteine Osteonectina (i.e. SPARC) Importante nella maturazione del procollagene e formazione delle fibrille Interagisce con l’idrossiapatite e con proteine adesive della matrice 49 Sostanza Intercellulare-Proteine Adesive (seq. RGD) Fibronectina SIBLING (residui glucidici di a.sialico): Osteopontina BSP-II 50 Proteine Gla Osteocalcina Proteina Gla della matrice (MGP) Legano ioni Ca2+ dell’idrossiapatite grazie alla carbossilazione di residui di GLU 51 Ossificazione diretta (i.e. intramembranosa) 52 53 Ossificazione indiretta 54 55 56 57 58 59 Mineralizzazione 60 Rimodellamento Osseo IGF TNF IL6 RIASSORBIMENTO PTH 1,25D Osteoclasti Attivazione FASE REVERSE QUIESCENZA Apoptosi and bone Bone Stromal lining cells lining cells FORMAZIONE Preosteoblasti Osteoblasti Osteoblasts Mineralizzazione Osteoide 61 Adapted from Baron R. Primer on the Metabolic Bone Diseases and Disorders of Mineral Metabolism. 5th ed. 2003;1-8. Raisz LG. J Clin Invest. 2005;115:3318-3325. 62
