TESSUTO EPITELIALE. Epiteli di rivestimento Rivestimento superfici. Epiteli ghiandolari Secrezione

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2 TESSUTO EPITELIALE Epiteli di rivestimento Rivestimento superfici Epiteli ghiandolari Secrezione Epiteli sensoriali Cellule epiteliali specializzate per la recezione di stimoli in organi di senso (es. cellule gustative, cellule acustiche)

3 TESSUTO EPITELIALE Embriogenesi Gli epiteli derivano da tutti e tre i foglietti embrionali Ectoderma: cornea, rivestimento della cute, del naso, di parte della bocca e dell ano; ghiandole cutanee Mesoderma: rivestimento dei vasi e delle sierose (pleure, pericardio, peritoneo) Endoderma: rivestimento del canale respiratorio e digerente; fegato e pancreas

4 TESSUTO EPITELIALE di RIVESTIMENTO localizzazione epidermide superficie esterna del corpo (porzione superficiale della cute) cute superficie di cavita che comunicano con l esterno (porzione superficiale delle mucose) superficie di cavità non comunicanti con l esterno (vasi sanguigni, mesoteli delle cavità pleuriche, peritoneali e pericardica). mucose

5 TESSUTO EPITELIALE di RIVESTIMENTO caratteristiche generali costituito da cellule a stretto contatto tra loro (giunzioni intercellulari) La matrice extracellulare è molto scarsa. Privo di vasi. Perché? Non c è spazio a contatto con tessuto connettivo vascolarizzato che consente il nutrimento delle cellule epiteliali, tramite la membrana basale

6 TESSUTO EPITELIALE di RIVESTIMENTO funzioni Protezione dei tessuti sottostanti (cute, intestino) Assorbimento e trasporto di sostanze (intestino, alveoli polmonari, vasi, rene) Secrezione di muco enzimi

7 diverse funzioni TESSUTO EPITELIALE di RIVESTIMENTO diverse caratteristiche strutturali e ultrastrutturali Organizzazione delle cellule Forma e dimensioni delle cellule Caratteristiche citologiche

8 TESSUTO EPITELIALE di RIVESTIMENTO Organizzazione delle cellule EPITELIO SEMPLICE EPITELIO COMPOSTO In generale rispettivamente adatti a?...

9 TESSUTO EPITELIALE di RIVESTIMENTO Forma e dimensioni delle cellule cubico o isoprismatico squamoso o pavimentoso Cilindrico o batiprismatico

10 TESSUTO EPITELIALE di RIVESTIMENTO Variazione numero strati

11 TESSUTO EPITELIALE di RIVESTIMENTO Le cellule epiteliali presentano caratteristiche citologiche strutturali e ultrastrutturali specifiche in rapporto alle loro funzioni nei diversi tipi di epiteli CITOSCHELETRO Caratteri citologici POLARITÀ morfologica e funzionale SPECIALIZZAZIONI DELLA SUPERFICIE cellulare: - laterale: complessi di giunzione - basale: complessi di giunzione - apicale: microvilli, ciglia 11

12 CARATTERI CITOLOGICI DEGLI EPITELI - Citoscheletro Nelle cellule epiteliali si trovano microfilamenti e filamenti intermedi particolarmente sviluppati Filamento Diametro Medio Componente proteico principale Microtubuli 25 nm Tubulina Microfilamenti 6 nm Actina Filamenti Intermedi 10 nm Variabile 12

13 CARATTERI CITOLOGICI DEGLI EPITELI - Polarità Le diverse porzioni di membrana cellulare delle cellule epiteliali sono a contatto con strutture diverse superficie libera Apicale membrane di altre cellule epiteliali Laterale Membrana basale e Basale connettivo POLARITÀ in relazione con la funzione Le tre zone svolgono funzioni differenti strutture specializzate diverse 13

14 specializzazioni della membrana laterale giunzioni cellulari strutture specializzate per il contatto e la adesione cellula-cellula 14

15 Occludenti Le giunzioni cellulari Funzionalmente distinguiamo tre tipi di giunzioni cellulari (giunzioni strette, zonula occludens, tight junction) Ancoranti (o di ancoraggio) -giunzioni aderenti (zonula adherens) -desmosoma (macula adherens) Comunicanti (giunzione serrata, gap junction) 15

16 giunzione occludente Regioni di fusione tra membrane cellulari adiacenti Funzione formano un sigillo che impedisce il passaggio di sostanze fra il dominio extracellulare apicale e il dominio basolaterale 16

17 giunzione occludente Ingrandendo Le superfici esterne affrontate sono fuse fra loro in più punti ad intervalli di µm 17

18 Le giunzioni occludenti Schema di una giunzione occludente: file di particelle globulari presenti sulle due membrane cellulari si fronteggiano e si fondono nello spazio intercellulare Organizzazione spaziale Le giunzioni occludenti si dispongono a formare una cintura che avvolge il perimetro della cellula: zonula occludens 18

19 Le giunzioni occludenti Composizione molecolare Fig 4.38 monesi Proteine di adesione transmembrana Claudine e occludine transmembrana si associano a proteine periferiche intracellulari di membrana: proteine della zonula occludens (ZO) che facilitano la aggregazione di 19 claudine e occludine

20 Funzioni Le giunzioni occludenti - sigillano lo spazio intercellulare impedendo il passaggio di macromolecole, ma permettono il passaggio di ioni. La impermeabilità è funzione del numero dei punti di fusione e varia tra diversi epiteli. - ostacolano la diffusione di proteine di membrana, mantenendo una diversa composizione proteica nei domini apicale e basolaterale (polarizzazione della membrana) giunzione occludente L utilizzo di traccianti elettronici (es. Lantanio) dimostra la impermeabilità della giunzione occludente 20

21 Localizzazione Le giunzioni occludenti Prevalentemente localizzate negli epiteli a funzione assorbente (ep. intestinale ) o secernente (ep. ghiandolare) Le giunzioni occludenti sono inoltre presenti: - cellule endoteliali dei capillari del Sistema nervoso centrale: -Barriera ematoencefalica che previene il passaggio dal sangue di molecole (antibiotici, tossine batteriche) - cellule del Sertoli (epitelio seminifero): -Barriera ematotesticolare 21

22 giunzione ancorante Aree di adesione tra due membrane affrontate, costituite da proteine di membrana che interagiscono a livello interstiziale con quelle della cellula adiacente e collegano il citoscheletro (NOTA BENE) di una cellula al citoscheletro di cellule vicine. Funzione Forniscono sostegno meccanico alla adesione di due cellule vicine. Le cellule, se sottoposte a stress meccanici, si comportano come unità coesive. 22

23 Le giunzioni ancoranti comprendono due forme distinte: 1. giunzioni aderenti (zonule adhaerens) 2. desmosomi (macula adherens) Giunzioni aderenti fungono da siti di attacco per filamenti di actina Desmosomi fungono da siti di attacco per filamenti intermedi 23

24 Le giunzioni ancoranti giunzione intermedia e desmosoma Organizzazione spaziale Giunzioni aderenti o zonula adherens desmosoma macula adherens

25 desmosoma o macula adhaerens Le membrane appaiono separate da uno spazio (15-25 nm) Materiale filamentoso nel versante citoplasmatico Spazio (20 nm) Materiale filamentoso citoplasmatico Placca densa citoplasmatica zonula adhaerens 25

26 Le giunzioni ancoranti: composizione molecolare Proteine di adesione transmembrana: Caderine (PM= Da),glicoproteine Calcio-dipendenti costituite da: - un dominio extracellulare che interagisce con domini extracellulari di analoghe proteine di adesione transmembrana - una coda citoplasmatica che si attacca a proteine intracellulari (proteine di ancoraggio) citoscheletro caderina Proteine di ancoraggio Proteine di ancoraggio intracellulare: collegano le proteine di adesione ai filamenti del citoscheletro

27 Le giunzioni ancoranti: zonula adherens -Le giunzioni ancoranti possono occupare aree estese lungo l intero perimetro cellulare: -zonula adherens, posta nelle regioni apicali Continuità nella rete di actina di cellule vicine che conferisce sostegno meccanico Catenine 27

28 Le giunzioni ancoranti: desmosomi I desmosomi sono siti di ancoraggio a forma di bottone che si estendono in piccole aree di forma discoidale Composizione molecolare - proteine di adesione del gruppo delle caderine. - proteine di ancoraggio (placoglobina e desmoplachina) su cui si ancorano filamenti intermedi di cheratina 28

29 Le giunzioni ancoranti: desmosomi FUNZIONE E LOCALIZZAZIONE I desmosomi sono ampiamente distribuiti negli epiteli e tessuti soggetti a forti stress meccanici: - epidermide (filamenti intermedi di cheratina) I desmosomi sono presenti anche in altri tessuti: - tessuto muscolare cardiaco (filamenti intermedi di desmina) 29

30 Complessi di giunzione Negli epiteli semplici si possono osservare diversi tipi di giunzione disposti in un ordine preciso Nell epitelio intestinale COMPLESSO DI GIUNZIONE 30

31 giunzione comunicante consente il passaggio di piccole molecole (ioni, in particolare) fra cellule adiacenti

32 gap junction granuli La gap junction si presenta come un area piatta in cui le membrane delle cellule adiacenti sono strettamente accollate l interstizio è ridottissimo (2-4 nm) 32

33 giunzioni comunicanti La superficie della gap junction è tappezzata di canali proteici trans-membrana: connessoni I connessoni di una cellula sono allineati con i connessoni della membrana adiacente; questo rende possibile il passaggio di molecole fra le due cellule. 33

34 giunzioni comunicanti Composizione molecolare I CONNESSONI sono composti da proteine della famiglia delle CONNESSINE -6 connessine formano un canale -Esistono diversi tipi di connessine (tessuto-specifiche) -La permeabilità può variare in base al tipo di connessine che li compongono

35 giunzioni comunicanti PERMEABILITA delle giunzioni comunicanti attraverso i canali possono passare solo molecole di PM inferiore a 1000 Dalton Dimostrazione attraverso utilizzo di molecole fluorescenti di diverso peso molecolare 35

36 ESPERIMENTO DI PERMEABILITA delle giunzioni con molecole fluorescenti pipetta 36

37 giunzioni comunicanti Le giunzioni gap consentono quindi il passaggio di: - ioni inorganici, - nucleotidi, - vitamine, - mediatori intracellulari (AMP ciclico) I canali si possono chiudere a seguito di: - riduzione di PH - aumento di concentrazione ioni Ca ++ Funzione: sistema di protezione cellulare

38 giunzioni comunicanti FUNZIONI e LOCALIZZAZIONE Funzioni: scambio di piccole molecole e ioni in cellule adiacenti Accoppiamento metabolico ed elettrico -coordinamento della attività funzionale metabolica -controllo crescita e differenziamento Epitelio intestino - Diffuse tra le cellule epiteliali (es. epatociti) Tessuto muscolare cardiaco - Presenti anche in altri tipi cellulari: - cellule eccitabili elettricamente (cellule muscolari e nervose); es. sincronizzano la contrazione delle cellule del muscolo cardiaco - Osteociti - ovocita e cellule follicolari.

39 giunzioni comunicanti correlazioni cliniche Patologie associate alle gap junction -causa: mutazioni di connessine -sordità dovuta ad anomalo funzionamento dell epitelio sensoriale dell orecchio (coclea) -infertilità femminile 39

40 specializzazioni della membrana basale lamina basale emidesmosomi 40

41 Membrana basale, lamina basale Tra la superficie basale degli epiteli ed il tessuto connettivo è presente un sottile strato extracellulare MEMBRANA BASALE composta da: - lamina basale - lamina fibroreticolare Funzioni - Collegamento meccanico - Regolazione degli scambi con connettivo - Ruolo regolativo nei processi di rigenerazione EPITELIALE rete di collagene (IV), proteoglicani, laminina CONNETTIVALE fasci di fibre reticolari di collagene (I, III) 41

42 Membrana basale, Emidesmosomi Gli emidesmosomi sono strutture che ancorano le superfici basali alla lamina basale Negli emidesmosomi le integrine attaccano le cellule a componenti della lamina basale (laminina e collagene) Placca proteica di plectina 42

43 Membrana basale, Emidesmosomi emidesmosomi (ME) Placca densa citoplasmatica Tonofilamenti di cheratina matrice 43

44 specializzazioni della membrana apicale Microvilli Stereociglia Ciglia (flagelli) 44

45 Membrana apicale: microvilli Microvilli : prolungamenti citoplasmatici, digitiformi, non mobili Lunghezza 1-2 µm; Larghezza 0.1 µm Contengono filamenti di actina di sostegno Funzione: aumento di superficie Localizzazione: epitelio intestino, ep. tubuli renali Legame actinamembrana legami actina-actina tramite fimbrina (fasci) Alla base i MF sono stabilizzati ancorandosi a una fitta rete di 45 actina e filamenti intermedi

46 Specializzazioni della superficie apicale: Microvilli MO ME

47 Membrana apicale: stereociglia Prolungamenti citoplasmatici con struttura analoga ai microvilli, molto lunghi, non mobili Localizzazione e funzione - Epitelio di vie genitali maschili (epididimo e porzione prossimale del dotto deferente) funzione assorbente importante per formare il fluido spermatico - cellule sensoriali dell orecchio, funzione sensoriale 47

48 Specializzazioni della superficie apicale: Ciglia Proiezioni della superficie apicale L= 7-10µm D = 0,2µm STRUTTURA: 9+ 2 MTubuli longitudinali FUNZIONE: movimento di sostanze sulla superficie dell epitelio MO

49 MOVIMENTO : I Microtubuli scorrono gli uni sugli altri generano la flessione e il movimento delle ciglia. Proteine MAP motrici: dineina cigliare

50 Specializzazioni della superficie apicale: Ciglia Localizzazione: epiteli che rivestono trachea, bronchi, tube ovariche Funzione: movimento di sostanze sulla superficie 50

51 Specializzazioni della superficie apicale: Ciglia Patologie associate alle ciglia -causa: alterazioni genetiche di componenti strutturali delle ciglia (es. dineina cigliare) -Sindrome delle ciglia immobili o Discinesia ciliare primaria -Sofferenza respiratoria: bronchiti, sinusiti, infezioni polmonari -sterilità 51

52 TESSUTO EPITELIALE di RIVESTIMENTO diverse funzioni diverse caratteristiche strutturali Organizzazione delle cellule Forma e dimensioni delle cellule Caratteristiche citologiche Epitelio pavimentoso semplice epitelio cilindrico semplice epitelio pseudostratificato epitelio transizione epitelio pavimentoso composto

53 EPITELIO PAVIMENTOSO SEMPLICE Cellule piatte con margini irregolari, unite da giunzioni cellulari: Zonula adherens desmosomi Epitelio più adatto a fz. scambio Localizzazione: alveoli polmonari, vasi sanguigni (endoteli) mesoteli (pleura, pericardio)

54 EPITELIO PAVIMENTOSO SEMPLICE Attraverso l epitelio degli alveoli polmonari cosa viene scambiato? Ossigeno e anidride carbonica alla base del processo di respirazione di un individuo aria silver stain alveoli polmonari capillare 2 strati di cellule

55 EPITELIO CILINDRICO SEMPLICE nell intestino

56 EPITELIO CILINDRICO SEMPLICE localizzazione: tubo digerente, dotti escretori di ghiandole, ovidotti (cigliato) EPITELIO DELL INTESTINO: funzione di assorbimento

57 EPITELIO INTESTINALE: MICROVILLI (FZ. Assorbente) NB: i microvilli aumentano la superficie della cellula epiteliale e di conseguenza aumentano la sua capacità di assorbimento Orletto a spazzola

58 EPITELIO INTESTINALE SPECIALIZZAZIONI DELLA SUPERFICIE LATERALE: POLARITA E COMPLESSO DI GIUNZIONE RESISTENTE CONSENTE SCAMBI REGOLATI

59 EPITELIO INTESTINALE SPECIALIZZAZIONI DELLA SUPERFICIE LATERALE: GIUNZIONI OCCLUDENTI Il ruolo funzionale è particolarmente evidente nelle cellule dell epitelio intestinale (ass. selettivo) Trasporto attivo CORRELAZIONI CLINICHE Alcuni batteri (Clostridium perfrigens) producono tossine che distruggono le giunzioni causando avvelenamenti (diarrea, vomito) Diffusione facilitata 59

60 EPITELIO PSEUDOSTRATIFICATO CIGLIATO: VIE RESPIRATORIE Cellule che producono muco

61 EPITELIO DI TRANSIZIONE Vescica e altre vie urinarie

62 EPITELIO DI TRANSIZIONE Adattamento alla superficie della vescica tramite 1) Scorrimento delle cellule con formazione di un minore numero di strati e una superficie maggiore 2) Appiattimento delle cellule Epitelio di Transizione Rilassato Epitelio Di Transizione Stirato

63 EPITELIO DI TRANSIZIONE

64 EPITELIO PAVIMENTOSO COMPOSTO CHERATINIZZATO: EPIDERMIDE Perdita di cellule morte le cellule si appiattiscono perdono il nucleo Strato basale o germinativo con cellule in grado di dividersi Cellule (cheratinociti) staminali accumulano cheratina (proteina fibrosa appartenente ai filamenti citoscheletrici intermedi ) CHERATINIZZAZIONE: accumulo di filamenti citoscheletrici di cheratina Il processo dura giorni

65 EPITELIO PAVIMENTOSO COMPOSTO CHERATINIZZATO: EPIDERMIDE strato dei granuli strato germinativo strato spinoso strato corneo 65

66 EPITELIO PAVIMENTOSO COMPOSTO CHERATINIZZATO: EPIDERMIDE strato germinativo Cheratinociti proliferanti strato spinoso cheratinociti con prolungamenti (spine) e desmosomi strato dei granuli Cellule con granuli basofili contenenti proteine che aggregano i filamenti di cheratina in fasci determinando il cambiamento di forma e un involucro corneificato sotto la membrana strato corneo Cellule morte con un involucro corneificato molto sviluppato e ricco di molecole lipidiche (impermeabilità all acqua) 66

67 EPITELIO PAVIMENTOSO COMPOSTO CHERATINIZZATO: EPIDERMIDE In tutti gli strati e in particolare nello Strato spinoso Sono presenti desmosomi L accumulo di filamenti di cheratina e la presenza di numerosi desmosomi fornisce resistenza meccanica all epidermide

68 Cheratina (FILAMENTI INTERMEDI di o tonofilamenti) I filamenti intermedi di cheratina si concentrano nelle cellule epiteliali. Formano una rete citoplasmatica e si concentrano in strutture specializzate per l adesione cellulare (i desmososmi) Tonofilamenti evidenziati mediante la 68 tecnica della Immunofluorescenza

69 EPITELIO PAVIMENTOSO COMPOSTO CHERATINIZZATO: EPIDERMIDE epidermide Pelle sottile derma Pelle spessa (mano e piede) L EPIDERMIDE HA SPESSORE VARIABILE micron (maggior parte delle sedi) mm palmo mani, pianta piedi

70 EPITELIO PAVIMENTOSO COMPOSTO CHERATINIZZATO: EPIDERMIDE -Mutazioni nei geni delle cheratine possono causare patologie: epidermiolisi bollosa -La alterazione dei desmosomi provoca lo scollamento della epidermide, formazione di bolle e ulcerazioni diffuse (orali, labiali, linguali, dorso, torace) -perdita di liquidi tissutali e infezioni ricorrenti

71 EPITELIO PAVIMENTOSO COMPOSTO NON cheratinizzato localizzazione: prime parti del tubo digerente (bocca, esofago, faringe), vagina, cornea Gli attriti sono limitati perché queste superfici sono bagnate da fluidi