Tessuto connettivo specializzato (Cellule + Fibre + Matrice organica e minerale) Le cellule sono immerse in una matrice mineralizzata

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1 Tessuto osseo Tessuto connettivo specializzato (Cellule + Fibre + Matrice organica e minerale) Le cellule sono immerse in una matrice mineralizzata Tessuto di sostegno (ma dinamico!!!!) Organizzato in ossa (scheletro osseo) Forma anche dentina e cemento dei denti Sede di inserzioni muscolari e tendinee (meccanica > locomozione) Sostegno Protegge i visceri Tessuto osseo Lillo,

2 Tessuto osseo Durezza + resistenza + leggerezza Ossa pneumatiche Banca calcio (e fosfati) Ca ++ 2

3 Accoglie elementi emopoietici del midollo Tessuto osseo Non lamellare, a fibre intrecciate (immaturo o primario) Nel feto Nei processi rigenerativi dopo le fratture Fibre collagene non organizzate ma raccolte in fasci intrecciati Lamellare, a fibre parallele (maturo o secondario) Prenatale e vita adulta Fibre collagene organizzate parallelamente, organizzazione in lamelle collagene I 3

4 Tessuto osseo Non lamellare, a fibre intrecciate Sostituito da osso lamellare a fibre parallele e dal midollo osseo Stuttura: Tessuto osseo Lamellare Spugnoso: alveolare, rete tridimensionale di con trabecole o spicole di lamelle addensate (accoglie il midollo osseo ) Compatto: massa eburnea Spugnoso Compatto 4

5 Tessuto osseo Lamellare Ossa piatte Ossa Piatte: compatto (tavolati) + spugnoso (diploe) Tessuto osseo Lamellare Ossa lunghe Osso spugnoso Interno epifisi Osso Compatto Diafisi e rivestimento epifisi 5

6 Tessuto osseo Lamellare Struttura Macroscopica Cartilagine di coniugazione o disco epifisario e metafisi (fino alla crescita completa) metafisi Cartilagini articolari Periostio - Endostio (osteogenici) Tessuto osseo Lamellare Compatto Struttura Microscopica Compatto: lamelle parallele e sistemi osteonici Organizzazione Lamelle Osteoni o sistemi di Havers (4-20 serie di lamelle) Sistemi di lamelle interstiziali Sistemi Circonferenziali esterno ed interno 6

7 Tessuto osseo Lamellare Compatto Struttura Microscopica Tra un osteone e l altro si trovano le linee cementanti (matrice amorfa senza collagene) Tessuto osseo Lamellare Compatto Struttura Microscopica Organizzazione Vascolare Canali di Havers (centralmente l osteone) Canali di Volkmann (perpendicolari agli Havers) Canalicoli tra lacune ossee (prolungamenti intercellulari tra osteociti) 7

8 Matrice organica (35%) Matrice ossea - Composizione Fibre collagene I (90%) organizzate in fasci paralleli con andamento da elica e direzione differente in strati di lamelle contigue Proteoglicani e glicoproteine 0.5-1% (osteocalcina, proteine di adesione vedi > osteoclasti)!!! 35-40% nella cartilagine!!! Fibre resistenza alla trazione Matrice ossea - Composizione Matrice inorganica o minerale (65%) Fosfati di calcio (idrossiapatite) disposti lungo le fibre e fibrille di collagene ad intervalli regolari di nm Ca 10 (PO4) 6 (OH) 2 Cristalli di idrossiapatite Durezza resistenza alla compressione 8

9 Linee rappresentanti alcune delle forze che si applicano sull osso Havers Canalicoli Lacuna ossea 9

10 Canalicoli e gap-junctions Tessuto osseo Lamellare Spugnoso Struttura Microscopica Sistemi di lamelle addossate Trabecole non ordinate che formano un labirinto di spazi intercomunicanti Rivestito di endostio 10

11 Vascolarizzazione: spugnoso vs compatto PERIOSTIO Rivestimento, lamina di tessuto connettivo denso fibroso che avvolge le ossa. Si lega a tendini e legamenti che si inseriscono sui capi ossei Lo strato esterno é fibroso (f. collagene), ricco di vasi che penetrano nei canali di Volkmann E' collegato all'osso mediante fibre collagene (Fibre di Sharpey o perforanti) inserite nella matrice calcificata Lo strato interno (stato di Ollier o cambiale), con fitta rete capillare e poche fibre elastiche, é ricco di osteoblasti, attivi durante lo sviluppo, inattivi nell'adulto ma che riprendono attività durante la riparazione delle fratture 11

12 ENDOSTIO Rivestimento delle cavità midollari Formato da un solo strato di cellule appiattite, ma anch'esse osteogeniche Tappezza la cavità midollare, i canali di Havers, di Volkman e gli spazi midollari dell'osso spugnoso Cellule dell osso 12

13 Origine: Mesenchimale Cellule Osteoprogenitrici: elementi con indifferenziati con intensa capacità mitotica che danno origine alle altre. Strato interno del periostio ed endostio. Rivestono i canali Havers e Volkmann Cellule dell osso Matrice mineralizzata (osso) Matrice non mineralizzata Osteoblasti: (cellule osteogeniche): formano uno strato epitelioide; producono la matrice ossea e si trovano in corrispondenza delle superfici in accrescimento, in posizione periferica Canalicolo Matrice mineralizzata Osteociti: osteoblasti rimasti inglobati nella matrice da essi prodotta. Quiescenti, di forma appiattita, sono posti nelle lacune lenticolari, comunicano tra loro mediante gap junctions presenti sui processi citoplasmatici. Regolano l'omeostasi del calcio (paratormone e calcitonina) Osteoclasti: famiglia monociti-macrofagi, cellule giganti, polinucleate (fino a 50 nuclei) con Ø di µm che riassorbono il tessuto osseo durante l'accrescimento ed il rimodellamento Lacune e canalicoli presentano matrice non mineralizzata, glicoproteica con fibrille reticolari, dove circola liquido interstiziale 13

14 Osteoclasti Derivano dalla staminale emopoietica > monocito > macrofago Indotti in vitro dagli osteoblasti (M-CSF) Fossette o lacune di Howship Attività erosiva (idrolasi lisosomali) sulla matrice organica ed inorganica lacuna di Howship Eventi: Adesione alla matrice (recettori integrine) Formazione dei podosomi (adesione e sigillo) Acidificazione (pompe protoniche) Degradazione enzimatica (esocitosi lisosomi) Transcitosi prodotti di degradazione Transcitosi ph= 4.5 Lacuna di Howship orletto striato 14

15 Osteogenesi Intramembranosa Diretta, dal mesenchima agli osteoblasti > Ossa piatte del cranio, o. mascellare, zigomatico e mandibola Endocondrale Indiretta, il tessuto osseo sostituisce l abbozzo cartilagineo ØTutte le altre ossa (arti, base cranio, bacino, colonna) ed avviene con entrambi i tipi di ossificazione ØMembranosa > periostale ed endostale Ossificazione In entrambi i casi si ha la formazione iniziale di tessuto osseo primario (fibre intrecciate) che viene poi sostituito da tessuto osseo secondario (fibre parallele, lamellare) 15

16 Ossificazione diretta o intramembranosa Mesenchima Ossificazione diretta o intramembranosa differenziamento Centro di ossificazione Calcificazione e osteociti osteoblasti osteociti - Formazione del centro di ossificazione - Vascolarizzazione e differenziamento osteoblasti - Secrezione di t. preosseo o matrice osteoide (matrice organica) - Calcificazione e lacune con osteociti - Osso membranoso spugnoso non lamellare (primario) 16

17 Intramembranosa o diretta Osso membranoso spugnoso non lamellare con spazi vascolari e midollari primitivi Spicole di osso primario Sostituzione del primario e definizione di compatto e spugnoso Formazione del periostio (e accrescimento periostale) Osso compatto Mesenchima intrappolato > midollo Osso spugnoso Formazione del periostio - Rimaneggiamento osseo: disposizione lamellare - Inspessimento delle trabecole nell osso spugnoso e riempimento degli spazi nell osso compatto con disposizione concentrica (Havers) >>> Tavolati ossei o. piatte - Connettivo periferico forma il periostio > continua l accrescimento per apposizione 17

18 Ossificazione indiretta o endocondrale L osso condrale sostituisce l abbozzo cartilagineo L ossificazione procede in due modi: Endocondrale vera e propria (sostituzione della cartilagine) Membranosa pericondrale e periostale (per apposizione dal pericondrio e periostio) Ossificazione diafisaria (Centri primari 2-3 mese sviluppo centri secondari: tardivi) abbozzo cartilagine ialina Manicotto Periostale osseo per apposizione (accrescimento diretto) Degenerazione della cartilagine e calcificazione della matrice del centro diafisario Invasione della cartilagine calcificata da parte dei vasi e cellule mesenchimali, condroclasti e cellule emopoietiche Invasione della cartilagine epifisaria 18

19 Invasione della cartilagine calcificata Le cellule cartilaginee ipertrofiche producono VEGF Riassorbimento matrice cartilagine da parte dei condroclasti e invasione vascolare mesenchima > si differenziano osteoblasti e rivestimento della cartilagine calcificata Deposizione matrice osteoide 19

20 Ossificazione epifisaria Zona Metafisari a Cartilagine di coniugazione Chiusura epifisi Invasione della cartilagine epifisaria (vasi e mesenchima) L osso diafisario (spugnoso primario) è riassorbito per dar spazio alla cavità midollare ACCRESCIMENTO IN LUNGHEZZA: CARTILAGINE DI CONIUGAZIONE (Disco epifisario) Accrescimento nella zona metafisaria ALLUNGAMENTO del segmento scheletrico Proliferazione in lunghezza della cartilagine (seriata) Processo di ossificazione 20

21 Condrociti ipertrofici (glicogeno) e calcificazione Regressione cartilagine ad opera dei condroclasti ed attività erosiva dei vasi sanguigni Invasione vascolare e ossificazione (apoptosi dei condrociti) Invasione di tessuto emopoietico e mesenchimale, condroclasti Differenziamento cellule emopoietiche e osteoblasti che depositano tessuto osteoide Nelle epifisi i centri di ossificazione compaiono tardivamente rispetto alla diafisi cartilagine Nell animale adulto il disco epifisario viene sostituito, termina la crescita e le epifisi si chiudono La sequenza all epifisi segue come diafisi: - proliferazione condrociti -loro ipertrofia (glicogeno) - calcificazione - invasione vascolare e tessuto osteogenico dal pericondrio - deposizione osteoide osso periostale (in nero) Le trabecole nell epifisi permangono (spugnoso) Nelle sedi articolari le epifisi mantengono la cartilagine 21

22 Calcificazione 1. Formazione dei nuclei minerali (cellulo mediata) 2. Accrescimento dei nuclei e orientamento cristalli 3. Coalescenza delle zolle mineralizzate e coalescenza con le fibre collagene Crescita e Rimodellamento Attività osteogenica del periostio ed endostio e di riassorbimento degli osteoclasti 22

23 Il rimaneggiamento Le trabecole di osso spugnoso primario vengono riempite e vanno a costituire i sistemi Havers primitivi Nella vita adulta vengono poi rimaneggiati a formare gli osteoni dell osso adulto Il rimaneggiamento dura tutta la vita Nuovi osteoni si formano a partire da canali di riassorbimento (1 ogni mese) Canali + invasione vasi + cellule osteogeniche Cellule osteogeniche > osteoblasti > collagene > calcificazione 23

24 Frattura > macrofagi, fibroblasti Riparazione Tessuto di granulazione connettivo compatto Callo fibrocartilagineo Proliferazione delle cellule osteogeniche Formazione osso primario Callo osseo 24

25 Assottigliamento e calcificazione delle cartilagini articolari Calcificazione delle cartilagini alari Microtraumi in elaterio, problemi al microcircolo, zoppia 25

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