2. Il tessuto connettivo è un particolare tipo di tessuto che provvede al collegamento,
sostegno e nutrimento dei tessuti dei vari organi.
Istologicamente, può essere suddiviso in diversi sottotipi, a seconda delle loro prerogative
morfologiche e funzionali, tutti caratterizzati dal fatto di essere costituiti da cellule non
addossate le une alle altre, ma disperse in una più o meno abbondante sostanza
intercellulare o matrice extracellulare costituita da una componente amorfa e da una
componente fibrosa.
Il tessuto connettivo possiede un'ampia varietà di cellule, deputate a svolgere attività diverse in relazione anche alla
natura del tessuto a cui appartengono. In generale, è possibile operare una distinzione tra le cellule deputate alla
formazione e al mantenimento della matrice (fibroblasti, condroblasti, osteoblasti, odontoblasti), cellule deputate
alla difesa dell'organismo (macrofagi, mastociti, leucociti) e cellule deputate a funzioni speciali, come gli adipociti
del tessuto adiposo, che accumulano grassi come riserva energetica del corpo. È possibile anche distinguerle in base
al loro ciclo vitale in cellule fisse (macrofagi fissi, fibroblasti, adipociti), che svolgono tutta la loro vita nel tessuto
connettivo, e cellule migranti (granulociti neutrofili, linfociti, macrofagi) che invece raggiungono il tessuto
connettivo dalla circolazione sanguigna.
3. Matrice extra-cellulare
Tutte le cellule dei diversi tipi di tessuto connettivo si trovano disperse in
una sostanza gelatinosa denominata matrice o matrice extracellulare. La
matrice cellulare è costituita da una porzione fibrosa, composta da proteine
(collagene, elastina, laminina) e da una componente amorfa.
La sostanza amorfa (o sostanza fondamentale) costituisce un gel compatto
nel quale sono immerse le fibre. È costituita essenzialmente da
macromolecole di origine glucidica chiamate glicosaminoglicani (GAG) e
da associazioni di questi ultimi con proteine, definite proteoglicani.
5. COLLAGENE = proteina più abbondante nei vertebrati
Contenuto % di collagene
in peso nei diversi tessuti
4% nel fegato
10% nei polmoni
12-24% nella parete dell’aorta
50% nella cartilagine
23% nel tessuto osseo
68% nella cornea
72% nella pelle
6. Struttura del collagene
Proteina fibrosa
Il collagene, una proteina fibrosa, è prodotto da diversi tipi
cellulari ma principalmente dai fibroblasti, dalle cellule
muscolari e dalle cellule epiteliali. Si trova nella matrice
extracellulare dei tessuti connettivi.
8. Struttura del tropocollagene
COLLAGEN TRIPLE HELIX
- 6% del peso corporeo
- Ciascuna catena polipeptidica è avvolta in
-Unità strutturale: tropocollagene (285kDa)
senso sinistrorso
-Forma: simil-treccia
- Tra loro le 3 catene polipetidiche sono
-Tripla elica dx: 3 catene lineari
avvolte in senso destrorso
-Unità funzionale: GLY-X-Y-GLY-X-Y
- ↑ idrossiprolina (legami H tra le catene)
- ↑ idrossilisina (legami H tra aa vicini)
10. Idrossiprolina e idrossilisina- legami intracatena
Modificazioni post-traduzionali
Vitamina C
Vitamina C
LEGAMI H
INTRACATENA
MODIFICAZIONI
POST-TRADUZIONALI
(glicosilazione)
12. Vitamina C
La vitamina C è presente in alcuni alimenti, insieme a bioflavonoidi, soprattutto nei
vegetali a foglia verde, peperoni, pomodori, kiwi e negli agrumi, particolarmente
concentrata nel frutto di ciliegia amazzonica, l'Acerola, e nella rosa canina. La vitamina
può perdersi nel caso in cui questi alimenti vengano tenuti all'aria per molto tempo o
dentro contenitori di metallo (es: rame). La cottura può comportare perdita di vitamina
(in taluni casi fino al 75%); tale fenomeno può essere ridotto adottando una cottura che
sia il più possibile rapida ed in poca acqua.
Si calcola che la quantità minima giornaliera di vitamina C sia di circa 40-50 mg/die.
17. Biosintesi del tropocollagene
All’interno della cellula
DNA → mRNA →
Pre-protocollagene
cofattori
Vit C
Idrossilazione di prolina e lisina
O2
glicosilazione di lisina
Estremità avvolgimento
procollagene
Estremità secrezione
22. Tipi di collagene
-Rappresenta il 90% del collagene totale
-Costituisce i principali t. connettivi: pelle, tendini,
ossa e cornea
Collagene tipo I
Collagene tipo IV
25. ELASTINA
E' la proteina più importante trovata nelle fibre elastiche della matrice
extracellulare del tessuto connettivo delle cellule muscolari lisce, cellule
endoteliali, condrociti e fibroblasti.
Le fibre elastiche permettono ai tessuti di espandersi e contrarsi, e questo è di
particolare importanza per i vasi sanguigni che devono deformarsi più volte in
risposta alle variazioni della pressione intravascolare.
E' importante anche per i polmoni che si estendono ad ogni ispirazione e
tornano alla forma originale ad ogni espirazione.
28. LAMININA
E' la proteina più abbondante nelle lamine basali dopo il collagene.
Fornisce ulteriore sostegno strutturale ai tessuti grazie alla sua capacità di legarsi
al collagene di tipo IV, ad altre molecole presenti nella matrice extracellulare e
anche alle proteine presenti sulla superficie cellulare (integrine).
Struttura della laminina
30. Componente amorfa della matrice extra-cellulare
PROTEOGLICANI e GLICOSAMMINOGLICANI
Le proteine strutturali fibrose della matrice extracellulare sono incorporate in un gel formato da
proteglicani. I proteoglicani sono formati da polisaccaridi detti glicosamminoglicani (GAG) legati ad
una proteina centrale. I GAG sono costitutiti da unità disaccaridiche che si ripetono. Un glucide del
disaccaride è la N-acetilglucosammina o la N-acetilgalattosamina mentre il secondo è di solito un
acido (acido glucuronico o iduronico).
GAG
ACIDO
IALURONICO
32. METALLOPROTEINASI
La matrice extracellulare contiene una serie di proteasi conosciute come metallo
proteinasi della matrice, o MMP.
Si tratta di proteasi contenenti zinco che utilizzano lo zinco per posizionare in modo
corretto l'acqua affinchè partecipi alla reazione proteolitica. Nell'uomo esistono
almeno 23 diversi tipi di MMP, che tagliano tutte le proteine che si trovano nella
matrice, tra cui il collagene e la laminina.
Poiché le MMP degradano i componenti della matrice extracellulare, la loro
espressione è importante per consentire la migrazione delle cellule e il
rimodellamento del tessuto durante la crescita e il differenziamento.
37. Metabolismo osseo
Con metabolismo osseo si intende l'insieme dei processi biochimici
responsabili della continua demolizione e rigenerezione ossea.
Visto che l'osso è composto da ca. 1/3 di proteine e 2/3 di minerali, si parla di
METABOLISMO PROTEICO
METABOLISMO MINERALE
- Struttura e biosintesi del
Deposizione di
COLLAGENE
FOSFATO DI CALCIO
- Elastina
- Laminina
38. Metabolismo minerale
Deposizione di fosfato di calcio (calcio+fosfato)
60% calcio
IDROSSIAPATITE
30% fosforo
Ca10(PO4)6(OH)2
10% ossigeno e idrogeno
La quantità di CALCIO, nel corpo umano, è di ca. 1.5% del peso corporeo (a 70 kg ca. 1'000 gr).
Gli osteoclasti, al giorno, scompongono ca. 1/2 grammo di calcio. Questo significa che lo scheletro,
in un periodo di 5 - 6 anni, viene completamente demolito e ricostruito (1'000gr / 0.5gr/dì).
[Ca] nel sangue = 2.25-2.6 mmol/L
Lo scheletro funge, oltre alle sue funzioni di sostenimento, anche come magazzino tampone per calcio e
fosforo. Se la calcemia si abbassa, gli osteoclasti intensificano il loro lavoro di scomposizione. Se invece
la calcemia aumenta, gli osteoblasti producono più fibrille sulle quali si può depositare l'idrossiapatite.
Per il fosforo, le condizioni sono simili.
↓ Ca se ↑ P
Meccanismo di regolazione
Infanzia
Senescenza
osteoblasti > osteoclasti
↑ Ca se ↓ P
osteoclasti > osteoblasti
crescita dell’osso
diminuzione massa ossea
39. I cibi più ricchi di calcio sono latte,
formaggi, tuorlo d'uovo e verdure.
L'assorbimento avviene nell'intestino tenue
sotto forma di sali solubili; se il calcio
transita nell'intestino sotto forma di sale
insolubile viene eliminato. L'importanza
della prevenzione dell’OSTEOPOROSI
(malattia che causa una fragilità ossea
responsabile di molte fratture nell'età
avanzata; il 90% delle persone colpite è di
sesso femminile) è fondamentale se si tiene
conto che circa per il 75% della popolazione
la dose giornaliera di calcio è inferiore a
quella consigliata (1 g nell'adulto). Si è
dimostrato che l'attività fisica aiuta nella
prevenzione dell'invecchiamento
dell'apparato scheletrico.
40. FATTORI CHE INFLUENZANO IL
TURNOVER DELL’OSSO
estrogeni
riassorbimento
glucocorticoidi
riassorbimento
ormoni tiroidei
stimolano il rimodellamento
41. Metabolismo minerale
Meccanismi di regolazione di calcio e fosfato
↓ Ca se ↑ P
↑ Ca se ↓ P
Meccanismo di regolazione
PARATORMONE
84 AA
Prodotto dalle paratiroidi
Ormone ipercalcemizzante
+ assorbimento Ca nell’intestino
+ assorbimento Ca a livello renale
+ mobilitazione Ca osseo
CALCITONINA
CALCITRIOLO
32 AA
Forma attiva della vit D3
Prodotto dalla tiroide
Prodotto a livello renale
Ormone ipocalcemizzante
Ormone ipercalcemizzante
Antagonista del paratormone
+ assorbimento Ca nell’intestino
+ eliminazione Ca a livello renale
+ assorbimento Ca a livello renale
+ attività osteoblasti
- Rilascio di calcitonina
Stimola sintesi di calmodulina
IN MEDICINA: diagnosi del carcinoma
IN MEDICINA: terapia farmacologica
midollare della tiroide
di ipocalcemia e osteoporosi
42. Malattie metaboliche ossee
Difetti nella parte minerale
Difetti nella parte proteica
deformazioni ma non rotture
Alto rischio di rotture
Es. osteomalacia
Nell'osteomalacia la deposizione di osteoide
nell'osso da parte degli osteoblasti come pure
la struttura dell'osso sono normali, mentre la
mineralizzazione dell'osso è insufficiente.Nei
bambini l'osteomalacia si chiama rachitismo.
Esso provoca caratteristiche deformità
strutturali delle ossa lunghe (grave
inarcamento), distorsione delle ossa del
cranio (con deformità) e ingrossamento delle
giunture condrocostali delle costole.
Es. osteoporosi
La causa è nella perdita dell'equilibrio fra osteoblasti e
osteoclasti. Se gli osteoclasti lavorano più velocemente degli
osteoblasti, l'osso si deteriora. Nella menopausa si riscontra un
maggiore produzione di osteoclasti, causata dalla perdita di
estrogeni correlata alla produzione di osteoclasti. Con
l'avanzare dell'età diminuisce l'attività degli osteoblasti.
