Programma di Istologia 2023/24: Cellule, Tessuti e Risposta Immunitaria

PROGRAMMA DI ISTOLOGIA A.A. 2023/24

CELLULE EUCARIOTE e CELLULE PROCARIOTE Caratteristiche e differenziazione. L'origine: i gameti

I METODI DI STUDIO IN CITOLOGIA ED ISTOLOGIA

Tecniche di fissazione, inclusione e colorazione. Differenza tra microscopia ottica ed elettronica.

GENERALITA' SULLA CELLULA

Le cellule staminali La struttura della cellula: Il citoscheletro: microtubuli microfilamenti e filamenti intermedi. La membrana citoplasmatica, permeabilità e trasporto. Il Glicocalice. L'endocitosi, la fagocitosi e pinocitosi. L'esocitosi. I ribosomi. Il reticolo endoplasmatico liscio e rugoso. L'apparato di Golgi. Ilisosomi e i perossisomi. I mitocondri e accenni sul metabolismo energetico. I centrioli. Il nucleo ed il nucleolo. I cromosomi e i telomeri. Mitosi e Meiosi.

IL TESSUTO EPITELIALE

Epiteli di rivestimento: Semplici (pavimentoso, cubico e cilindrico) e stratificati. L'epitelio di transizione Gli epiteli pseudostraificati . Epiteli ghiandolari: Ghiandole esocrine e endocrine.

IL TESSUTO CONNETTIVALE

Significato del termine connettivo, la sostanza fondamentale, le fibre extracellulari le cellule del connettivo. Tessuto connettivo lasso e tessuto connettivo denso. Il tessuto adiposo. Il tessuto cartilagineo: cartilagine ialina elastica e reticolare. Il tessuto osseo ed il processo di ossificazione.

IL SANGUE E LA LINFA

Generalità sul sangue e l'ematocrito. Elementi figurati del sangue: globuli rossi, globuli bianchi e piastrine. L'emopoiesi. La linfa e il sistema linfatico.

LA RISPOSTA IMMUNITARIA

Risposta immunitaria aspecifica e specifica: risposta umorale e cellulo mediata.

IL TESSUTO MUSCOLARE

Tessuto muscolare scheletrico e processo della contrazione. Tessuto muscolare liscio. Tessuto muscolare cardiaco.

IL TESSUTO NERVOSO

Neurone, fibra nervosa. La glia. La sinapsi neuromuscolare.sono un tipo di cellule molto semplici e primitive e si trovano solo nei batteri. gli organismi che hanno queste cellule sono tutti UNICELLULARI e sono chiamati PROCARIOTI

LE CELLULE PROCARIOTE

sono molto più piccole delle cellule eucariote il materiale genetico si trova IMMERSO nel citoplasma senza un nucleo la membrana cellulare è circondata da una PARETE CELLULARE molto rigida che sostiene la cellula gli unici organuli presenti nel citoplasma sono i RIBOSOMI e qualche volta sono presenti anche i FLAGELLI che consentono alla cellula di muoversi wnsns tuttomappescuola./ Sono quelle cellule che HANNO IL NUCLEO. Sono più grandi di quelle procariote e hanno una struttura molto più complessa tutti gli esseri viventi, a parte i batteri, hanno cellule eucariote

CELLULE EUCARIOTE

ribosomi reticolo endoplasmatico nel citoplasma sono immersi molti ORGANULI CELLULARI, strutture che hanno specifiche funzioni all'interno della cellula apparato di Golgi mitocondri lisosomi perossisomi citoscheletro NUCLEO con membrana, che contiene il materiale genetico www.tuttomappescuola.it

METODI DI STUDIO IN CITOLOGIA E ISTOLOGIA

La fissazione serve a bloccare le attività vitali della cellula, rendendo insolubili i componenti strutturali, stabilizzando le proteine e inattivando gli enzimi idrolitici, consentendo ai coloranti di penetrare nei tessuti e di fissarsi a particolari strutture. Le colorazioni specifiche individuano alcuni componenti della cellula e dei tessuti in maniera specifica. Esempi sono: PAS (acido periodico-reattivo di Schiff) (colora i carboidrati), Sudan nero o III (arancione) (lipidi), Reazione di Feulgen mette in evidenza il DNA con un colore magenta. Le colorazioni istochimiche danno informazioni, più che sull'aspetto morfologico del preparato, sul contenuto e sulla natura delle sostanze chimiche contenute nei tessuti biologici esaminati. Si eseguono quindi una o più reazioni chimiche, stechiometricamente* esatte e specifiche, che mettono in evidenza un determinato gruppo funzionale o un particolare ione, presenti nei vari tessuti e nelle cellule che li compongono. Di solito si eseguono "batterie di reazioni" in modo da avere, oltre al dato morfologico, più risposte che, alla fine, dovranno essere univoche e incontrovertibili. I precipitati colorati così ottenuti saranno evidenti al microscopio ottico o, nel caso si tratti di fluorocromi, al microscopio a fluorescenza.

Metodi istologici

Cellule coltivate in vitro o del sangue possono essere osservate direttamente al microscopio dopo asciugamento con o senza colorazione. Coloranti basici: es. ematossilina (affinità per molecole acide come il DNA). Coloranti acidi: es. eosina (affinità per molecole basiche come le proteine citoplasmatiche). La colorazione Giemsa & Wright è la più utilizzata per il sangue e altre cellule in striscio. Colora i nuclei di blu scuro o violetto (dal blu di metilene), il citoplasma di blu chiaro, (dal blu di metilene), e gli eritrociti di rosa pallido (dall'eosina) L'allestimento di preparati microscopici implica una serie di operazioni che consistono in:

• Prelievo di frammenti d'organo.
• Fissazione.
• Inclusione.
• Colorazione.

Il prelievo di frammenti d'organo va condotto al più presto sul materiale fresco. Se, in teoria, i metodi di osservazione delle cellule allo stato vitale sarebbero da preferirsi in quanto consentono uno studio dinamico della cellula, in assenza di artefatti di immagine prodotti dalle fasi successive di allestimento del campione, in realtà il loro impiego è limitato perché le cellule ed i tessuti isolati dall'organismo non sopravvivono che per tempi brevi (a meno che non siano coltivati in vitro) in quanto gli enzimi litici intracellulari si attivano rapidamente e distruggono la cellula (autolisi) provocando gravi alterazioni di struttura. In secondo luogo, frammenti spessi di tessuto non permettono un'analisi citologica fine e quindi diventa necessario lavorare con tessuti uccisi chimicamente, prima che intervengano gli enzimi autolitici, e tagliarli in sezioni sottili che possano essere osservate al microscopio, eventualmente previa colorazione. La fissazione consiste nel trattamento del fram-mento d'organo con procedimenti chimici o fisici capaci di preservare e stabilizzare i costituenti dei tessuti, inattivando nel contempo gli enzimi autolitici. La fissazione dura da pochi minuti fino a 24-48 ore a seconda della grandezza del frammento. Il rapporto fissativo/campione deve essere di 20:1. Ogni fissativo all'atto di provvedere alla stabilizzazione delle strutture provoca degli artefatti di struttura, ossia immagini inesistenti prima della fissazione. Ciò comporta che il metodo venga di volta in volta scelto opportunamente in rapporto al tipo di strutture che si desiderano studiare e, di conseguenza, alla colorazione da adottare. I fissativi mag-giormente usati sono la formaldeide (o formalina) al 10% e l'alcool etilico a 90°. Soprattutto la prima viene particolarmente raccomandata in quanto consente la realizzazione dei più comuni metodi di colorazione per uso diagnostico. Non bisogna mai usare la soluzione fisiologica in quanto l'acqua entrerebbe nelle cellule per osmosi facendole scoppiare. Altri fissativi sono: gluteraldeide, cloruro di mercurio, acido picrico. Una tecnica di fissazione molto utilizzata è il congelamento- essiccamento: si ricopre il materiale da fissare con una resina e lo si espone a vapori di azoto liquido alla temperatura di -170 - - 190 ℃, completando l'operazione a -30 - - 40 ℃. Questa tecnica ha il vantaggio di una rapida fissazione e non necessita di una successiva fase di smascheramento antigenico se si vogliono usare tecniche immunoistochimiche. L'inclusione consiste nel lasciar permeare il tessuto da una sostanza che solidifica a temperatura ambiente atta a consentire il taglio in sezioni sottili dello spessore di pochi micron. Essa è correntemente rappresentata dalla paraffina. Trattandosi di una sostanza idrofoba, la sua penetrazione richiede che dal tessuto venga allontanata l'acqua a mezzo di un disidratante. Si usa all'uopo una serie di soluzioni di alcool etilico a gradazione crescente fino a portare il pezzo in alcool assoluto. Da qui il tessuto viene trasferito in un solvente della paraffina che di solito è lo xilolo. Esso ha la funzione di consentire la penetrazione del mezzo includente. La paraffina, il cui punto di fusione varia tra 52 e 60 ℃, è usata allo stato liquido, quindi l'operazione viene praticata in termostato. Una volta che la compenetrazione è avvenuta, il pezzo viene rapidamente raffreddato, così da acquistare la consistenza della paraffina solida. Del tessuto incluso si ottengono fette di 3-10 um, usando un microtomo a lama d'acciaio. Data la sottigliezza, queste risultano difficilmente maneggevoli, quindi vengono montate su un vetrino portaoggetto. La colorazione viene praticata principalmente per mettere in risalto singoli componenti strutturali. In altri casi viene eseguita al fine di identificare costituenti chimici particolari del tessuto. Se il tessuto da esaminare consiste in un monostrato di cellule (per esempio cellule coltivate in vitro, preparati per striscio di sangue circolante o preparati per schiacciamento), esso viene di solito osservato direttamente al microscopio. Negli altri casi, invece, si procede con la colorazione. I coloranti sono di due tipi: naturali e sintetici. I primi possono essere di origine tanto animale che vegetale. I secondi, prodotti in laboratorio, sono derivati dall'anilina. I coloranti, ancora, si distinguono in vitali e sopravitali. I coloranti vitali hanno la proprietà di essere assunti attivamente da alcune cellule viventi permettendo così la loro identificazione o lo studio di funzioni particolari. I coloranti sopravitali, invece, sono somministrati a cellule o a tessuti isolati dall'organismo. I coloranti si legano ai tessuti mediante legami chimici con le proteine, gli acidi nucleici, le glicoproteine e le lipoproteine. Da un punto di vista chimico, quindi, i coloranti sono classificati in due categorie:

• coloranti acidi, nei quali il gruppo cromoforo è acido (anionico)
• coloranti basici, nei quali il gruppo cromoforo è basico (cationico).

I metodi di colorazione prevedono spesso l'uso di più coloranti, ciascuno capace di mettere in evidenza un particolare componente strutturale. Il microscopio ottico usa la luce visibile (ovvero un fascio di fotoni) ed un sistema di lenti ottiche per ingrandire ciò che si osserva. Il microscopio ottico polarizzato o polarizzatore utilizza la luce polarizzata per l'osservazione di campioni microscopici laddove la luce standard non sarebbe sufficiente a vedere con chiarezza gli oggetti in analisi, poiché la luce polarizzata intensifica l'effetto della classica illuminazione. Il microscopio elettronico sfrutta un fascio di elettroni con una lunghezza d'onda minore di quella della luce e monta lenti elettromagnetiche.

LE ORIGINI

Due tipi di cellule nel nostro corpo:

• i gameti (ovocita e spermatozoo)
• le cellule somatiche.

I gameti si uniscono e originano lo zigote. Lo zigote si divide ripetutamente generando cellule uguali che a loro volta si dividono, si differenziano e si organizzano in tessuti, quindi le cellule sono organizzate in tessuti. Perciò tutto il nostro corpo deriva da un'unica cellula: lo zigote. Quando le funzioni di più tessuti vengono coordinate per svolgere un'unica attività, si forma un organo. Gli organi a loro volta sono riuniti in sistemi e apparati. Esofago, stomaco e intestino sono degli esempi di organi che insieme costituiscono l'apparato digerente. Gli organi a loro