Organizzazione strutturale del muscolo scheletrico

Documenti analoghi
DEFINIZIONE Il tessuto muscolare è uno dei quattro tipi fondamentali di tessuto che compongono il corpo degli animali. È responsabile dei movimenti vo

CONTRAZIONE MUSCOLARE

LE BASI STRUTTURALI DELLA CONTRAZIONE MUSCOLARE

14/10 Tessuti fondamentali, struttura degli organi.

In base alle caratteristiche delle miofibrille

CONTRAZIONE MUSCOLARE

SISTEMA MUSCOLARE! Prof.ssa A. Biolchini Prof.ssa S. Di Giulio Prof. M. Montani

TESSUTO MUSCOLARE TESSUTO NERVOSO TESSUTO CONNETTIVO TESSUTO EPITELIALE

I sistemi muscolare e scheletrico

S.Beninati. Tessuto Muscolare

I Muscoli. Prof. Giuseppe Sibilani

TESSUTO E SISTEMA MUSCOLARE

Il sistema muscolare

04-07/10 Tessuti fondamentali, struttura degli organi.

MUSCOLO. Muscolo striato scheletrico. FGE aa


Muscolatura. Responsabili del movimento del corpo umano Compone circa il 40% del nostro peso corporeo Nel nostro corpo abbiamo circa 650 muscoli

Tessuto muscolare. La possibilità di compiere movimenti e di mantenere la stazione eretta è affidata alla capacità contrattile della cellula muscolare

Classificazione del tessuto muscolare. 1. Posizione rispetto ad altre strutture corporee 2. Composizione istologica 3. Modalità di controllo

Il Movimento. L apparato scheletrico L apparato muscolare

SC.BIOLOGICHE I Anno - CORSO A LABORATORIO CITOLOGIA-ISTOLOGIA. Esercitazione n 4 CONNETTIVI DI SOSTEGNO

Tessuto connettivo propriamente detto: la sostanza fondamentale amorfa

SC.BIOLOGICHE I Anno - CORSO A LABORATORIO CITOLOGIA-ISTOLOGIA. Esercitazione n 4 CONNETTIVI DI SOSTEGNO


CARTILAGINE. NON sono presenti vasi sanguigni

Principi di Citologia e Istologia. Prof. Pucci, La Matrice Extracellulare

I TRE TIPI DI CELLULE MUSCOLARI MICROSCOPIO OTTICO: SEZIONE LONGITUDINALE DI FIBRE MUSCOLARI STRIATE

muscolo scheletrico i tessuti muscolari sono costituiti da cellule eccitabili

TESSUTI CONNETTIVI. Gruppo di tessuti con caratteristiche comuni: Origine embrionale (mesoderma mesenchima)

CARTILAGINE Tessuto connettivo di sostegno costituito da cellule: condroblasti; condrociti; condroclasti e da una ECM compatta, contenente:

IL SISTEMA MUSCOLARE

Gli animali sono dotati di un organizzazione strutturale di tipo gerarchico

Il Tessuto nervoso. E costituito da cellule (chiamate. neuroni) specializzate nella. generazione e nella conduzione di. particolari segnali.

Il tessuto cartilagineo

I TESSUTI CONNETTIVI connettono altri tessuti tra di loro nella formazione degli organi, danno sostegno alle parti molli, intervengono negli scambi

Il tessuto cartilagineo

Polimorfismo genetico del collageno

CARTILAGINE Tessuto connettivo di sostegno costituito da cellule: condroblasti; condrociti; condroclasti e da una ECM compatta, contenente:

Laura Condorelli 2014 Pagina 1. Figura 1 controllo del sistema nervoso autonomo sui muscoli lisci

cartilagine connettivo a carattere solido costituisce, insieme all osso, i cosiddetti tessuti di sostegno

Formazione di una fibra muscolare scheletrica

Classificazione del tessuto muscolare. 1. Posizione rispetto ad altre strutture corporee 2. Composizione istologica 3. Modalità di controllo

Connettivi Specializzati. Cartilagine Osso Sangue

La muscolatura striata è di due tipi:

Tessuto muscolare liscio

Cellula muscolare liscia. Cellula nervosa. Cellula staminale

Connettivi Specializzati. Cartilagine Osso Sangue

L apparato muscolare: tessuto muscolare scheletrico. Cattedra di Fisiologia Umana

Accoppiamento eccitazione-contrazione

Tessuto connettivo propriamente detto: la sostanza fondamentale amorfa

Aspetti meccanici della contrazione muscolare

Muscolo, un sistema a cilindri

I TESSUTI CONNETTIVI

Connettivi Specializzati. Cartilagine Osso Sangue

Il tessuto cartilagineo

LE FIBRE ELASTICHE ISTOLOGIA ISTOLOGIA. Azan Mallory. Fibre collagene (fasci) Colorazione di Weigert- Van Gieson

a differenza degli epiteli

Funzione Insieme al tessuto osseo è responsabile della locomozione e del movimento delle varie parti del corpo. Origine Deriva dal mesoderma

Accoppiamento eccitazione-contrazione

Tessuto Muscolare 05/11/17

Tessuto Muscolare. Tessuto muscolare striato scheletrico 11/11/16

Capitolo 1 Strutture e funzioni degli animali: i concetti unificanti

Anatomia strutturale e sintomatologia miofasciale

Il tessuto cartilagineo

APPARATO MUSCOLARE. Corso Istruttore di Nuoto Federazione Italiana Nuoto. Conegliano 04 /02/2018. Dott. Luca Polesel

Citoscheletro, matrice extracellulare e giunzioni cellulari

Muscolo Scheletrico. Anatomia funzionale, eccitazione, contrazione. FGE aa

muscolatura del corpo umano assume

I Tessuti Trofomeccanici. By A. Pirola

TESSUTO CARTILAGINEO

Il sistema muscolare è costituito da organi, i muscoli, che generano. capacità di contrarsi, accorciandosi e ingrossandosi.

TESSUTI ANIMALI, MATRICE EXTRACELLULARE E GIUNZIONI CELLULARI MATRICE EXTRACELLULARE MATRICE EXTRACELLULARE COLLAGENI ED ELASTINA

Il tessuto muscolare liscio

FONTI DI ENERGIA UTILIZZATE DURANTE L ESERCIZIO FISICO

connettivo propriamente detto

Muscolo. Fascicolo. Fibra muscolare. Miofibrilla. Miofilamenti

Apparato muscolo scheletrico. Zootecnica generale e nutrizione animale, aa. 2015/16

3 SISTEMI ENERGETICI NEL MUSCOLO SCHELETRICO

Schemi delle lezioni 1

I TESSUTI CONNETTIVI. Tessuti connettivi propriamente detti; Tessuto adiposo; Sangue; Tessuto cartilagineo; Tessuto osseo. A cura di Tiziano Baroni

I Tessuti muscolari. scheletrico. -tessuto muscolare striato: cardiaco. -tessuto muscolare liscio

Corso di recupero Fisiologia cellulare/ Laboratorio di colture cellulari

LE PROTEINE DEL CONNETTIVO: IL COLLAGENO, L ELASTINA.

Tessuto muscolare liscio

ISTOLOGIA PERUGIA da The Cell di Fawcett Casa Editrice W.B. Saunders Company

L Apparato muscolo-scheletrico: scheletrico: definizione

Tipi di tessuto. Introduzione. Tessuti ASM 1MA

Tessuto muscolare striato Cardiaco. Created by G. Papaccio

Corso di Laurea Magistrale in Medicina e Chirurgia. Biofisica e Fisiologia I. Muscolo liscio

La funzione fondamentale del tessuto muscolare è la contrazione, durante la quale il muscolo sviluppa forza e si accorcia spostando un carico e

Sistema Muscolare. Scuola Secondaria Bolgare. Prof. Locatelli

LEZIONE 14: CONTRAZIONI MUSCOLARI

L apparato locomotore comprende: Ossa; Articolazioni (con legamenti e capsule); I muscoli striati; I legamenti. Questo apparato ha funzione di

ECM matrice extra-cellulare

Corso di Laurea in Farmacia Insegnamento di BIOCHIMICA. Angela Chambery Lezione 11

Tipi di tessuto muscolare

Transcript:

Organizzazione strutturale del muscolo scheletrico Il tessuto muscolare è un tipo particolare di tessuto responsabile dei movimenti volontari ed involontari del corpo. Il tessuto muscolare consta di tre elementi: - le fibre muscolari che si dispongono in fasci - una rete capillare abbondante - un importante tessuto connettivo composto da fibre elastiche e collagene che fa da sostegno al muscolo stesso.

Il tessuto muscolare scheletrico (o striato)... È volontario È formato da elementi cellulari lunghi e sottili, detti fibre muscolari striate o fibrocellule, lunghe da 1 a 100 cm, a forma vagamente cilindrica, con numerosi nuclei (anche centinaia) posti a ridosso del sarcolemma (si denomina così la membrana cellulare delle cellule muscolari) e, soprattutto, con una caratteristica striatura trasversale È costituito da fibre muscolari di due tipi differenti dal punto di vista funzionale: fibre di tipo I, dette anche lente o rosse, sono caratterizzate da bassa attività ATPasica, si contraggono lentamente e poco intensamente e tollerano maggiormente la fatica. Presentano grandi quantità di enzimi mitocondriali e producono ATP prevalentemente tramite la glicolisi aerobica e la fosforilazione ossidativa ad essa associata; fibre di tipo II, dette anche veloci o bianche, sono caratterizzate da elevata attività ATPasica, si contraggono rapidamente ed intensamente ma tollerano poco la fatica. Presentano grandi quantità di enzimi glicolitici e producono prevalentemente ATP tramite la glicolisi anaerobica. Le fibre veloci si suddividono ulteriormente in tre classi: tipo A, B (a più intensa attività glicolitica) ed X.

La miofibrilla è il modulo costitutivo del muscolo scheletrico Nelle fibrocellule le miofibrille sono composte dall'associazione di due tipi di filamenti, detti f. spessi e f. sottili. I filamenti spessi sono composti prevalentemente dalla miosina, che presenta una testa globosa ed una coda filamentosa. Molte proteine di miosina si associano a formare un filamento spesso disponendosi con le code che guardano verso il centro e le teste poste all'estremità e sporgenti verso l'esterno a formare dei ponti trasversali; questi si ripetono periodicamente e flettendosi prendono parte attiva nella contrazione muscolare provocando lo scorrimento reciproco dei filamenti (sottili e spessi). I filamenti sottili sono prevalentemente composti da actina, una proteina a struttura globulare che polimerizza formando strutture filamentose le quali, associate ad altre proteine, costituiscono i filamenti sottili.

Le miosine Le miosine sono proteine di 480 kda note per l interazione con l actina nelle cellule muscolari e non. Sono formate da due catene pesanti identiche (MHC), di circa 200 kda ciascuna, e da quattro catene leggere (MLC), con pesi molecolari che vanno dai 15 ai 26 kda. Forme multiple di MHC esistono nei vari tipi muscolari (scheletrico, cardiaco, liscio) a seconda della funzione fisiologica di un determinato muscolo. Sono due le classi di MHC: - Tipo I, associato alle fibre lente (slow-twitch fibers). - Tipo II, associato alle fibre veloci (fast-twitch fibers). Al gruppo delle miosine di tipo II fanno parte le fibre IIa, IIb e IIx. Obiettivo dell esercitazione di laboratorio n.1: distinguere le diverse tipologie di miosine in muscolo scheletrico di ratto mediante immunofluorescenza e colorazione metabolica

La matrice extracellulare (MEC) è fondamentale nel conferire le caratteristiche peculiari del muscolo scheletrico La MEC è composta da fibre proteiche insolubili (collageno, f. elastiche e f. reticolari) e sostanza fondamentale, formata da mucopolisaccaridi acidi, glicoproteine, proteoglicani, glucosamminoglicani o GAG (acido ialuronico, coindroitinsolfato, cheratinsolfato, eparinsolfato ecc.) e in minor misura da proteine, fra cui la fibronectina. La MEC è secreta dalle numerose cellule del tessuto connettivo e ha diversi importanti ruoli: strutturale, difensivo, trofico e morfogenetico, organizzando e influenzando la crescita e la differenziazione dei tessuti circostanti. Il tessuto connettivo struttura i muscoli, anatomicamente e funzionalmente, in catene miofasciali (sistema miofasciale), assumendo pertanto un ruolo fondamentale nell equilibrio e nella postura; Ogni muscolo è tenuto in sede tramite lamine connettivali (aponeurosi o aponevrosi) ed è racchiuso nelle fasce (perimisio ed endomisio).

Il tessuto connettivo muscolare è ricco in fibre collageno Il collageno... Costituente del tessuto connettivo, insieme a elastina, fibrillina e proteoglicani, tutti prodotti da fibroblasti, condroblasti, osteoblasti È la proteina più abbondante nei mammiferi (25% del loro peso): presente in cartilagine, tendini, legamenti, osso, matrice extracellulare, membrane basali, cornea e cristallino. Esistono 28 tipi diversi di collageno, codificata da almeno 18 geni Insolita composizione aa: 30% Gly, 20% Pro e OH-Pro (basso valore nutrizionale)

Tipi di Collageno Esistono numerosissimi tipi di collageno propriamente detto e diverse proteine che hanno struttura polipeptidica largamente assimilabile al collageno. In letteratura sono stati finora descritti 28 tipi diversi. Tipo I II III V XII Descrizione Rappresenta il 90% del collageno totale ed entra nella composizione dei principali tessuti connettivi, come pelle, tendini, ossa Forma i dischi intervertebrali, la cartilagine e il corpo vitreo Grande importanza nel sistema cardiovascolare. Viene prodotto velocemente ed in grandi quantità prima del collageno di tipo I, più resistente, da cui è successivamente sostituito Contenuto nel tessuto interstiziale, è associato al collageno di tipo I. È molto abbondante nel tessuto muscolare É un collageno transmembrana, che interagisce con l integrina a1b1, con la fibronectina e con i componenti della membrana basale

Isolamento delle fibre di muscolo scheletrico di TA mediante trattamento con collagenasi tipo I Dissociare il muscolo in incubazione a 37 C (5% CO 2 ) in una soluzione di D-MEM contenente: 0.2% Collagenasi tipo I 2% Fetal Bovine Serum (FBS) 1mg/ml pen/strep, per 60 minuti; Bloccare l azione della Collagenasi I rimuovendo il mezzo e sostituendolo con DMEM + antibiotici Separare le fibre allo stereomicroscopio utilizzando una pipetta Pasteur o, se necessario, delle pinze chirurgiche.

Isolamento del tibiale anteriore da ratto adulto (3 m.o.) TA

Isolamento del tibiale anteriore da ratto adulto

Isolamento delle fibre di muscolo scheletrico di TA Le fibre isolate sono prelevate con una pipetta Pasteur e depositate su vetrini portaoggetto, precedentemente trattati con Poli-D-Lisina 1 mg/ml, per favorirne l adesione.

Tipizzazione delle miosine su fibre isolate da tibiale anteriore mediante immunofluorescenza Effettuare un paio di lavaggi rapidi in PBS e fissare in formalina 4% per 10 minuti Rimuovere la formalina ed effettuare tre lavaggi da 5 con PBS Permeabilizzare con Triton X-100 0,3% per 10 Saturare con PBS-gelatina 0,1% per 10 Incubare le fibre con l anticorpo primario opportunamente diluito per 60 a temperatura ambiente. Rimuovere l anticorpo primario ed effettuare un paio di lavaggi rapidi con PBS-gelatina 0,1%, quindi incubare con il relativo anticorpo secondario opportunamente diluito (Alexa Fluor, Molecular Probe) per 60 a temperatura ambiente. Rimuovere l anticorpo secondario e lavare le fibre con PBS high salt per 1 Effettuare tre lavaggi rapidi in PBS e montare i vetrini con mezzo di montaggio + DAPI. Osservare al microscopio.

Fibra di TA isolata (ingrandimento 16X) Blu = nuclei Verde = actina Rosso = AQP4 Fibra di TA isolata (ingrandimento 100X) È possibile osservare il marcaggio dell actina e il tipico bandeggio trasversale

Tipizzazione delle miosine su sezioni trasversali seriate di TA di ratto mediante immunofluorescenza Saturare con PBS-gelatina 0,1% per 10 Incubare le fibre con l anticorpo primario opportunamente diluito per 60 a temperatura ambiente. Rimuovere l anticorpo primario ed effettuare un paio di lavaggi rapidi con PBS-gelatina 0,1%, quindi incubare con il relativo anticorpo secondario opportunamente diluito (Alexa Fluor, Molecular Probe) per 60 a temperatura ambiente. Rimuovere l anticorpo secondario e lavare le fibre con PBS high salt per 1 Effettuare tre lavaggi rapidi in PBS e montare i vetrini con mounting medium + DAPI. Osservare al microscopio.

Colorazione metabolica della succinato deidrogenasi (SDH) su sezione trasversale di TA di ratto Incubare la sezione di muscolo per 60 con la soluzione d incubazione SDH a 37 Soluzione SDH: - NitroBlue Tetrazolium (NBT) 0,1% - Sodio succinato 0,2 M - Buffer fosfato 0,2 M ph 7,4 Effettuare tre lavaggi rapidi con acqua e montare con mezzo di montaggio. Osservare al microscopio.

Schema sperimentale per immunofluorescenza e colorazione SDH Anticorpo mouse anti-mhc I (BA-D5) Anticorpo mouse anti-mhc IIa (SC-71) Anticorpo mouse anti-mhc (slow+fast) eccetto IIx (BF-35) Substrato per l enzima succinato deidrogenasi (SDH) TA ratto

BA-D5 Slow-twitch fibers SC 7.1 IIa fast-twitch fibers BF-35 All the fibers but IIx

Intensità della colorazione proporzionale all attività ossidativa! Tipo I (SO) Tipo IIa Tipo IIx Tipo IIb (FG) Metabolismo ossidativo Viola intenso Metabolismo glicolitico Bianco