CARTILAGINE

FUNZIONI

Sostegno ai tessuti molli

Movimenti delle ossa

Indispensabile per l’accrescimento delle ossa lunghe

Pericondrio

Cellule condroblasti

condrociti

fibroblasti

Sostanza intercellulare matrice cartilaginea (gel)

componente amorfacomponente fibrillare

abbondanti glicosamminoglicani fibre collagene

fibre elastiche

Pericondrio

CARTILAGINE IALINA

CARTILAGINE FIBROSA

CARTILAGINE ELASTICA

CARTILAGINE IALINA

-Scheletro embrione e feto

-Dopo la nascita rimane, per tutto il periodo di accrescimento come cartilagine di coniugazione, a livello delle ossa lunghe.

-Nell’adulto costituisce la cartilagine:

del naso

della trachea

della laringe

dei bronchi

dei punti di inserzione delle coste sullo sterno

delle articolazioni mobili

CARTILAGINE FIBROSA

Fibre collagene di tipo I

-inserzione dei tendini sulle ossa-sinfisi pubica-dischi intervertebrali

CARTILAGINE ELASTICA

-padiglione auricolare-meato uditivo esterno-epiglottide

Fibre elastiche

Cellule della CartilagineCellule della Cartilagine• CondroblastiCondroblasti

– Distribuiti nello Distribuiti nello stratostrato condrogenicocondrogenico– Producono attivamente la matriceProducono attivamente la matrice– Evidente nucleoloEvidente nucleolo

• CondrocitiCondrociti– Sono le cellule mature della cartilagineSono le cellule mature della cartilagine– Mantengono la matriceMantengono la matrice– Racchiusi nelle loro Racchiusi nelle loro lacunelacune– Raggruppate in Raggruppate in gruppigruppi isogeniisogeni di 2-4 di 2-4

cellulecellule

• FibroblastiFibroblasti– Nel pericondrioNel pericondrio

Anatomia Anatomia della della

CartilagineCartilagineStrato fibroso del pericondrioStrato fibroso del pericondrio

Strato condrogenico del Strato condrogenico del Pericondrio, contiene iPericondrio, contiene icondroblasticondroblasti

Gruppi isogeni di condrocitiGruppi isogeni di condrociti

GRUPPO ISOGENO

MATRICE TERRITORIALE

MATRICE INTERTERRITORIALE

la matrice interterritoriale è acidofila Fibre collagene

ISTOGENESI

LA CARTILAGINE SI FORMA DAL MESENCHIMA A PARTIRE DALLA 5° SETTIMANA di sviluppo

FORMAZIONE DEL BLASTEMA PROTOCONDRALE (ASPETTO SIMIL-EPITELIOIDE) E INIZIO DEL DIFFERENZIAMENTO IN CONDROBLASTI (MODIFICAZIONI CITOLOGICHE)

FORMAZIONE DEL PERICONDRIO

L'accrescimento successivo della cartilagine avviene con due distinti

meccanismi:

-accrescimento interstiziale

formazione dei gruppi isogeni

-accrescimento per apposizione

a partire dal pericondrio

Crescita della Crescita della CartilagineCartilagine

• ApposizionaleApposizionale– La matrice è depositata sulla superficie La matrice è depositata sulla superficie

della cartilagine, direttamente al di della cartilagine, direttamente al di sotto dello strato fibroso del sotto dello strato fibroso del pericondriopericondrio

– Anche le ossa crescono in questo modoAnche le ossa crescono in questo modo

• InterstizialeInterstiziale– La matrice viene prodotta da condrociti La matrice viene prodotta da condrociti

di nuova formazione, prime fasi.di nuova formazione, prime fasi.– La matrice cartilaginea si espande La matrice cartilaginea si espande

dall'interno. dall'interno. – Cartilagine articolare Cartilagine articolare (manca il (manca il

pericondrio)pericondrio), Piastre epifisarie delle ossa, Piastre epifisarie delle ossa

Crescita InterstizialeCrescita Interstiziale

35% cellule, fibre collagene

65% idrossiapatite (intorno alle fibre collagene)

Composizione del tessuto osseo

idrossiapatite

Struttura dell’osteone a strati di fibre di collagene e di

matrice ossea

la funzione di cemento armato la resistenza alla

compressione della idrossiapatite (cemento)

la resistenza alla trazione del collagene

Aspetto macroscopico dell’osso, così come appare in una sezione longitudinale della porzione prossimale di un femore umano

Tessuto osseo preparato per usura. Si apprezzano le microcavità scavate nel contesto del tessuto - canali vascolari di Havers e di Volkmann, lacune ossee e canalicoli ossei - che appaiono nere sullo sfondo chiaro della matrice ossea mineralizzata

Micrografia elettronica della matrice ossea: si noti la presenza di microfibrille collagene dalla tipica striatura trasversale e di agglomerati di cristalli aghiformi di apatite, fortemente elettrondensi

Osteoblasti di forma poliedrica, con nucleo a cromatina lassa e citoplasma basofilo, riuniti in filiere a ridosso di una trabecola di osso in via di formazione

Micrografia elettronica di un osteoblasto, riconoscibile per la presenza di numerose cisterne di reticolo endoplasmico granulare nel citoplasma. Tra la cellula e il tessuto osseo mineralizzato, fortemente elettrondenso, si interpone una banda di tessuto osteoide in cui sono visibili fibre collagene e alcune vescicole della matrice (frecce)

A sinistra, micrografia elettronica a trasmissione di un osteoblasto (in alto) e di un osteocita neoformato, racchiuso da ogni lato da matrice ossea mineralizzata e in connessione con l’osteoblasto mediante prolungamenti citoplasmatici. A destra, micrografia elettronica a scansione di un osteocita dal cui citoplasma si dipartono numerosi prolungamenti, perlopiù diretti verso gli osteoblasti sovrastanti

Micrografia elettronica di un osteocita all’interno di una lacuna ossea. Nel citoplasma sono presenti mitocondri, lisosomi ed alcune cisterne di RER. E’ evidente un prolungamento citoplasmatico che si addentra in un canalicolo osseo. Tra la membrana plasmatica dell’osteocita e la matrice mineralizzata, elettrondensa, si interpone un sottile strato di tessuto osteoide

Rimodellamento tessuto osseo

Legge di Wolff

L’osso si edifica e riedifica continuamente

Osteoblasti - deposizione matrice

Osteoclasts –multinucleati

–SecrezioneHCl, dissolve il fosfato di calcio

–enzimi lisosomiali digestione collagene & matrice

–Attività fagocitica

Micrografia elettronica a scansione di un osteoclasto all’interno di una lacuna di Howship i cui margini sono indicati dalle frecce

Ricostruzione tridimensionale di un osteoclasto in cui sono evidenti l’orletto increspato che aggetta nella lacuna di Howship,, la zona dei lisosomi e la zona dei nuclei, mitocondri, apparati di Golgi multipli ed elementi di RER.

Ricostruzione tridimensionale di una porzione di osso compatto della diafisi di un osso lungo, in cui sono evidenti osteoni, breccia ossea e sistemi circonferenziali interno ed esterno. Il versante che guarda il canale diafisario presenta un sottile strato di osso trabecolare.

osteone in sezione trasversale in cui sono evidenti il canale di Havers, le lacune ossee ed i canalicoli ossei. I canalicoli delle lacune più periferiche si arrestano a livello della linea cementante che delimita i margini dell’osteone

Ossificazione diretta o membranosa: si nota una trabecola di osso neoformato a cui sono apposti numerosi osteoblasti riuniti in filiere.

Ossificazione indiretta o condrale: centro di ossificazione endocondrale in cui si notano trabecole formate da una porzione centrale di matrice cartilaginea calcificata, basofila, rivestita da osso fibroso neoformato, acidofilo

Ossificazione indiretta o condrale: centro di ossificazione nella zona di transizione tra diafisi ed epifisi. Si nota la presenza della cartilagine di coniugazione in cui, procedendo dal versante epifisario verso quello diafisario, si riconoscono gli strati della cartilagine a riposo, della cartilagine proliferante, della cartilagine ipertrofica, della cartilagine calcificata, e dell’osso neoformato

Osteogenesi: Ossificazione Endocondrale

mesenchima cartilagine condrociti osteoblasti

Osteogenesi: Ossificazione Endocondrale

vaso sanguigno condrociti

epifisi

Zona di allungamento

Osso lamellare

Centro di ossificazione secondario

Zona di allungamento

collagene

Sostituzione in glicina- gly/ try (x)

Bhate et al, 2002; Persikov et al, 2001

N

N

C

C

Osteogenesis Imperfecta

Baum and Brodsky, 1999; Anticevic et al, 2002