Tema 5: Teixit ossi PDF

Preview

Summary

Download Tema 5: Teixit ossi PDF

Description

Anna Jimenez Pouget

Histologia Tema 5: Teixit Ossi

Tema 5: TEIXIT OSSI Tots els teixits es caracteritzen per una cosa: tenen molta matriu extracel·lular. Les propietats d’aquests teixits es diferenciaran segons les característiques de les matrius extracel·lulars. El teixit ossi té una gran duresa gracies a la presència de minerals a la matriu extracel·lular. El teixit ossi és complicat, perquè hi ha moltes interaccions d’aquest teixit que el fan complicat. Generalitats del Teixit Ossi -

-

Presenta una matriu extracel·lular altament mineralitzada, li confereix la rigidesa característica del teixit ossi. Deguda a la presencia de dipòsits de fosfat càlcic, i el fosfat càlcic esta principalment en forma cristal·lina. Degut a la manera com es mineralitza aquest teixit el fosfat càlcic tendeix a mineralitzar aquests cristalls i reben el nom de hidroxiapatita. Això confereix unes propietats físiques:  

 





Duresa i rigidesa Un dels teixits més durs de l’organisme, només el supera un altre teixit relacionat amb l’esmalt dentari, degut a que té major quantitat de dipòsits de fosfat càlcic, un 65% del pes del teixit ossi es fosfat càlcic, en l’esmalt dentari és un 80%. Elasticitat: tot i ser un teixit molt dur i rígid, alhora és elàstic. Dins de la matriu les fibres de col·lagen donen l’elasticitat al teixit ossi. Podem fer una analogia amb els materials de construcció, el formigó armat son com columnes de ciment que tenen unes vares metàl·liques per dins, això és perquè el ciment es molt rígid, i es trencaria amb qualsevol moviment de terra, les barres són relativament elàstiques per tant donaria la capacitat de adaptar-se a aquesta variació. Per tant les fibres de col·lagen li donen elasticitat per poder aguantar impactes en diferent sentits, i així ser més resistent que si només tingués la fracció mineral. Teixit dinàmic, això vol dir que té capacitat d’adaptar-se als canvis que es produeixen al seu voltant. Els ossos constantment estant notant la pressió que s’exerceix sobre ells, i en base a aquestes forces s’adapten. Exemple: els astronautes que estan un temps en l’estació espacial internacional estan sotmesos a molta menys gravetat, i per tant, el seu esquelet s’adapta quan esta a l’estació, per tant, moltes vegades tornen amb una densitat òssia inferior. El teixit ossi s’ajusta a les necessitats que ha de fer. Constant renovació del teixit ossi. En 3 anys renovem tot el nostre esquelet (en humans). Quin sentit té que tinguem un teixit ossi jove? A mesura que els teixits es van fent grans es van malmetent, i alhora s’han d’anar recanviant. Per tal de fer unes funcions eficients necessitem tenir un teixit ossi jove. I per això necessitem constantment esta recanviant el teixit ossi. Això implica que per primera vegada tindrem cèl·lules que sintetitzaran el teixit, però tindrem un tipus cel·lular diferent que degradarà aquest teixit. Tindrem cèl·lules osteogèniques (osteoblasts) i cèl·lules (osteoclasts) degradaran el teixit (faran la resorció òssia). Del balanç d’aquesta síntesi i destrucció tindrem la quantitat de teixit ossi de cada moment de l’organisme.

Anna Jimenez Pouget

Histologia Tema 5: Teixit Ossi

Funcions: -

-

-

-

Teixit de sosteniment Locomoció: els ossos s’associen amb els músculs per tal de permetre el moviment de l’organisme i gràcies a l’associació dels músculs amb els ossos aquests músculs poden fer un treball superior al que farien si estiguessin sols, actuen com si fossin unes palanques. Protecció:  Crani  Columna vertebral  Caixa toràcica  Cintura pelviana Totes elles seran estructures que ens protegiran determinats òrgans vitals del nostre organisme. Conté teixits hematopoètics: dins dels ossos hi ha unes cavitats que s’anomenen medul·les òssies, hi tenim les cèl·lules que donen lloc a les cèl·lules sanguínies, aquestes cèl·lules són el que s’anomenen teixits hematopoètics. Dipòsit de calci i fosfat: principalment de fosfat càlcic. El fet que sigui un magatzem també explica perquè el teixit ossi requereix d’estar contínuament en síntesi i degradació. Perquè quan calgui fosfat càlcic en l’organisme haurem de degradar-lo. O bé si hi ha un excés de fosfat càlcic, haurem d’emmagatzemar fosfat càlcic.

ESTRUCTURA DEL TEIXIT OSSI Matriu òssia: Com s’estructura el teixit de manera microscòpica per formar les estructures que coneixem que són els ossos. Estructura: -

-

Matriu extracel·lular:  Matriu orgànica: elements de la matriu que sintetitzaran les cèl·lules.  Matriu inorgànica: part mineral, no la sintetitzaran les cèl·lules. Cèl·lules òssies:  Cèl·lules progenitores  Osteoblast  Cèl·lules de revestiment  Osteòcits  Osteoclast

Per tal de sintetitzar aquesta matriu extracel·lular primer sintetitzaran la fracció orgànica, i un cop sintetitzada en el teixit afegirem a sobre la part inorgànica, es mineralitza el teixit.

Anna Jimenez Pouget

Histologia Tema 5: Teixit Ossi

Matriu òssia orgànica -

35% del pes sec del Teixit Ossi és la part orgànica d’aquesta matriu extracel·lular. La part que sintetitzen les cèl·lules és la part minoritària. Serà la responsable de conferir la flexibilitat d’aquest teixit, perquè formaran les fibres de col·lagen. Components principals:  Fibres de col·lagen  

GAG i Proteoglucans Altres proteïnes específiques

Fibres de col·lagen -

-

80-90% del component orgànic Col·lagen tipus I (traces V). Les fibres de col·lagen tipus I formen fibres gruixudes del voltant d’uns 50-70 nm. Les podrem trobar disposades de dues maneres en el teixit:  A l’atzar  generen el teixit ossi immadur  Formant làmines  tindrem el teixit ossi madur La disposició de fibres és molt semblant al que passa en el teixit conjuntiu dens irregular o dens regular.

GAG -

En destaquem el Condroitín sulfat i Queratàn sulfat: permeten una captació d’aigua molt gran, generen matriu extracel·lulars molt hidratades. Però el teixit ossi no és molt hidratat, per tant no en tindrem gaires.

Proteïnes específiques: -

Osteocalcina  participa en els processos de mineralització del teixit ossi. Osteonectina  glucoproteïna serveixen per unir els cristalls de fosfat càlcic amb les fibres de col·lagen. Osteopontina  ajuda a fixar les cèl·lules en el teixit. Uneix les cèl·lules amb proteïnes o molècules de la matriu extracel·lular.

Matriu òssia inorgànica -

És el component majoritari del teixit ossi, representant fins al 75% del pes sec d’aquest teixit. Principalment està constituït per dipòsits de fosfat càlcic, que la immensa majoria està en forma cristal·lina, cristalls d’hidroxiapatita. Els cristalls d’hidroxiapatita són sensiblement més petits que al natural (40nm llarg i 20nm ample) perquè es disposen de manera irregular entre les fibres de col·lagen. Elements minoritaris:  Bicarbonat, Citrat, Magnesi, Sodi, Potassi Gran quantitat de ions, molt important per M.O., la presència de ions li proporcionarà una eosinofília, el teixit ossi mineralitzat és eosinòfil, quedarà tenyit amb eosina, quan

Anna Jimenez Pouget

Histologia Tema 5: Teixit Ossi

fem una tinció amb hematoxilina-eosina. Serà fàcil reconèixer-lo perquè serà de color vermell. (Eosina  colorant àcid  tenyeix estructures bàsiques) El teixit ossi que està acabat de sintetitzar no és eosinòfil, la coloració de la matriu extracel·lular és molt menor que no la del teixit ossi ja mineralitzat, això és degut a que hi ha molta fracció orgànica que encara no ha estat mineralitzada.

-

Matriu òssia Les molècules de col·lagen es disposen per formar les fibril·les, i en els espais que deixen entre elles trobem els cristalls, aquestes fibril·les s’uneixen formant fibres, i les fibres s’organitzen per formar molècules de col·lagen.

Cèl·lules del teixit ossi. -

Cèl·lules progenitores Osteoblast Cèl·lules de revestiment Osteòcits Osteoclast

Cèl·lules osteoprogenitores -

-

-

Aquest és un tipus cel·lular de la família de les cèl·lules mesenquimàtiques, de la qual en derivaran totes les cèl·lules que sintetitzaran teixit ossi, tots els tipus cel·lulars que anomenarem osteogènics. Sota els estímuls adients les osteoprogenitores es diferenciaran en un tipus cel·lular que s’anomenarà osteoblast, que serà l’encarregat de sintetitzar la matriu òssia. Aquests osteoblast aniran sintetitzant matriu òssia fins a quedar enterrats, envoltats per matriu òssia, aleshores s’anomenaran osteòcits. Les osteoprogenitores si se’ls canvien els estímuls podrien originar cèl·lules del teixit cartilaginós, però en el teixit ossi els estímuls li faran sintetitzar osteoblast. En funció dels estímuls, deixaran de sintetitzar matriu extracel·lular i aleshores l’osteoblast es diferenciarà en cèl·lules de revestiment. Les quals estan preparades per en el moment que calgui sintetitzar matriu òssia canviïn a osteoblast. Totes aquestes cèl·lules s’anomenaran osteogèniques i seran les que intervindran en la síntesi del teixit ossi.

Anna Jimenez Pouget

-

Histologia Tema 5: Teixit Ossi

Osteoclast: cèl·lules encarregades de digerir la matriu òssia. Tenen un origen diferent. Mentre les cèl·lules osteogèniques provenen d’una cèl·lula mare mesenquimàtica, els osteoclast tenen un ORIGEN HEMATOPOÈTIC, provenen dels tipus cel·lulars que sintetitzen les cèl·lules sanguínies. Cèl·lules osteoprogenitores És una cèl·lula d’origen mesenquimàtic, que és el mateix que ens generen els condroblast, adipòcits, fibroblast, cèl·lules endotelials,… són cèl·lules totipotents i que poden diferenciar-se en diferents tipus cel·lulars en funció de l’entorn, en funció de determinades molècules químiques (factors de creixement, concentracions d’oxigen..) es podran diferenciar en osteoblast o condroblast per exemple. Això és molt important per la síntesi de teixit ossi, canviant les condicions del medi podem generar o bé cartílag o bé teixit ossi. Sempre perquè es produeixi teixit ossi necessitem una bona aportació d’oxigen, per tant, quan necessitem teixit ossi tindrem molts vasos sanguinis que ens aportaran l’oxigen necessari perquè les cèl·lules osteoprogenitores esdevinguin osteoblasts. Com la majoria de cèl·lules poc diferenciades, aquestes cèl·lules osteoprogenitores són cèl·lules que estan en repòs, amb una funció latent. En el moment en que les observem no tenen una funció concreta, estan esperant als estímuls que les facin diferenciar-se. La forma de les cèl·lules osteoprogenitores serà poc particular, ja que la forma i la funció estan relacionades. Tipus “d’ou ferrat”. Fusiformes, amb un nucli allargat, ovalat, i en el seu citoplasma no hi destacarà cap orgànul en concret, té poc reticle i poc aparell de Golgi. Per tant, aquest tipus cel·lular no sintetitza res, ni fagocita res… només espera. On trobarem aquestes cèl·lules? A la superfície externa del teixit ossi, recobrint el teixit ossi. El teixit ossi esta recobert per un teixit conjuntiu dens regular anomenat periosti, on trobarem aquestes cèl·lules osteoprogenitores. A la superfície interna de l’os trobarem un teixit conjuntiu que anomenarem endosti. I també recobrint uns forats que trobem enmig del teixit ossi que s’anomenen canals de Havers, són superfícies de teixit ossi. Localització de les cèl·lules osteogèniques: A la superfície de l’os, ja sigui externa, interna o en els conductes que travessen l’os.

Anna Jimenez Pouget

Histologia Tema 5: Teixit Ossi

Osteoblast Funcions principals: -

Síntesi de matriu òssia. Són els encarregats de sintetitzar tots els components orgànics d’aquesta matriu òssia (col·lagen I) i també s’encarregaran de mineralitzar aquesta matriu òssia (dipositari el fosfat càlcic).

Característiques generals: -

Mantenen la capacitat mitòtica a diferència dels osteòcits. Són capaços de respondre als estímuls mecànics que se li apliquen. Si tenim un os que rep molta força aquest os cada cop serà més gruixut. Aquesta capacitat de resposta a estímuls és gràcies als osteoblasts i els osteòcits.

Característiques -

Té nucli molt gran, amb la cromatina laxa i es veu el nuclèol, degut a que esta transcrivint una gran quantitat de gens diferents. - Tenen molt desenvolupat el reticle endoplasmàtic rugós i el Golgi. Perquè han de sintetitzar moltes proteïnes i les han de vehicular cap a l’exterior, això els dóna una coloració basòfila, blava (pel RER). - Els osteoblasts formen una monocapa cuboide/polièdrica en el teixit ossi. - La matriu òssia que encara no està mineralitzada casi no es tenyeix i això fa que els osteoblast sempre estiguin envoltats d’una franja poc tenyida, anomenada osteoide. - Si estan sobre el teixit ossi és perquè són cèl·lules molt polaritzades encarregades de sintetitzar matriu òssia en la regió més basal, la regió més propera a la matriu òssia, i el nucli el tenen en la regió més apical. - Presenten una gran quantitat de grànuls de secreció (PAS+, tenyits de color rosat o vermellós, tenen proteïnes glicosilades) que són la manera com transportaran el material a l’exterior. - Els osteoblasts presentaran prolongacions citoplasmàtiques que connectaran les diferents cèl·lules entre si. Contacten físicament les cèl·lules veïnes entre sí. Aquestes prolongacions tenen unions GAP i comunicants a l’extrem, de manera que les cèl·lules poden intercanviar material al llarg d’aquestes prolongacions citoplasmàtiques. Serveix per comunicar-se, ja que és molt difícil que les substàncies difonguin lliurement a través de la matriu extracel·lular perquè està mineralitzada, per tant si volen dir-se alguna cosa no seria fàcil dir-ho a través d’estímuls exteriors, per tal d’estar ben sincronitzades. A part de les vesícules que contenen que serveixen per sintetitzar la matriu orgànica, en el citoplasma també hi trobem les vesícules matricials: - Encarregades de promoure la mineralització del teixit ossi. - Es caracteritzen per ser relativament petites (50 – 250 nm de diàmetre) - Contenen bàsicament calci i enzims que seran fosfatases com per exemple la fosfatasa alcalina. I promouran els dipòsits de fosfat càlcic sobre la matriu orgànica.

Anna Jimenez Pouget

Histologia Tema 5: Teixit Ossi

Com ho fan? La part gris és la matriu orgànica no mineralitzada, i a sobre s’hi dipositen vesícules matricials, i allà hi ha calci i fosfatases, les fosfatases són capaces d’arrencar grups fosfat de altres molècules. En la matriu orgànica tenim proteïnes fosforil·lades, i gràcies a l’acció d’aquestes fosfatases el que farem serà alliberar aquests grups fosfats, l’alta concentració de calci i grups fosfats que tenim, provocarà la cristal·lització d’aquest fosfat càlcic, i el dipòsit d’aquest fosfat càlcic sobre les fibres de col·lagen. On trobarem els osteoblast? En el mateix lloc que trobàvem les cèl·lules osteoprogenitores, en la superfície de l’os ja sigui la superfície externa (periosti) la superfície interna (endosti) o en els canals de Havers.

Osteòcits És una cèl·lula ja madura, esta en el punt final de diferenciació. Funcions: - La funció principal serà la de mantenir la matriu òssia. Tant és així, que sabem avui en dia que determinats traumatismes que comporten la mort d’osteòcits causen que tot i que la matriu estigui bé, es degradi la matriu, per sintetitzar-ne una altre amb osteòcits dins. Per tant, una matriu sense osteòcits dins del cos no duren, si els osteòcits moren la matriu es desintegra per formar-se de nou una altre. - Aquests junt amb els osteoblast seran capaços de notar als estímuls mecànics que s’apliquen als teixits i respondre a aquests estímuls  això s’anomena la mecanotransducció. - Tindrà certa capacitat tant de síntesi de teixit ossi com de resorció, és a dir, de digerir teixit ossi, però en petites quantitats. Això serà important per participar en la regulació de calci en sang, anomenat calcèmia. Els osteòcits podran ajudar a mantenir els nivells de calci en sang constant, ja sigui sintetitzant nou teixit ossi (disminuint la [Ca] en sang) o degradant teixit ossi (augmentant la [Ca] en sang). Característiques morfològiques - Cèl·lules relativament petites, poc citoplasma. Gran part del volum cel·lular esta ocupat pel nucli, que tendirà a ser ovalat o allargat. - Tindrem poc orgànuls degut al reduït volum. Tot i això, la presència d’orgànuls dependrà del que estigui fent a cada moment l’osteòcit. - Presentarà prolongacions citoplasmàtiques que connectaran les cèl·lules veïnes entre elles, i tindran unions GAP que permetran l’intercanvi de molècules entre cèl·lules veïnes. - Tots els osteoblast i osteòcits estaran connectats entre si. - En funció de si l’osteòcit està esperant a fer coses o està sintetitzant teixit ossi o n’està degradant podem tenir 3 tipus d’osteòcits: latents (estan esperant, no fent res), formatiu (aquell que sintetitza matriu òssia) i ressortiu (que estarà digerint matriu òssia)

Anna Jimenez Pouget

Histologia Tema 5: Teixit Ossi

Característiques dels 3 tipus d’osteòcits: són diferents moment de la vida de l’osteòcit -

Latents:

Estan esperant alguna activació, estan comprovant com va tot pel voltant però tot està correcte, no tenen cap activitat concreta en aquell moment. Per tant les seves característiques seran senzilles. Poc RER, poc Golgi, i la seva membrana plasmàtica estarà enganxada a la matriu òssia mineralitzada, i aquesta matriu òssia mineralitzada és el que s’anomena la Làmina Osmiòfila (OL).

-

Formatius

Aquell que sintetitza matriu extracel·lular de manera activa. Tindrà un RER molt desenvolupat i un aparell de Golgi molt desenvolupat. La presència d’aquesta matriu acabada de sintetitzar és el que s’anomena osteoide i serà molt visible. Hi ha com un espai amb unes boletes que són el material que acaba de ser sintetitzat (material fluculent), que són aquestes partícules que acabaran precipitant.

-

Ressortiu

Serà l’osteòcit encarregat de digerir matriu òssia, i de nou tindrem una gran quantitat de RER i Golgi, perquè estarem sintetitzant gran quantitat d’enzims per degradar la matriu, en aquests osteòcits destacarà la presència de lisosomes (a diferència del formatiu). De nou existirà una separació entre la matriu òssia mineralitzada i la membrana plasmàtica de l’osteòcit. Com degraden els osteòcits la matriu òssia mineralitzada? A través del procés de Osteòlisi osteocítica, (lisi del teixit ossi regulada per osteòcits) que es fa gràcies als enzims dels lisosomes i les metaloproteases de la matriu. Alliberarem el contingut dels lisosomes (L) a l’exterior de la cèl·lula, cosa que acidificarà el medi extracel·lular, aquesta acidificació alliberarà el fosfat càlcic de la matriu, i posteriorment un cop alliberat, els enzims lisosomals i les metaloproteases de la matriu podran digerir els components orgànics de la matriu. Aquesta capacitat de generar i digerir, no és tant com per tindre matriu nova i regenerar-la sinó que és per acomodar els canvis del nivell de calci en sang.

Anna Jimenez Pouget

Histologia Tema 5: Teixit Ossi

Localització d’aquests osteòcits: Només poden estar a l’interior del teixit ossi. Perquè són cèl·lules que estan completament embolcallades per matriu òssia. Els osteòcits ocupen un forat, un espai, i això té un nom, que és llacuna òssia o osteoplast. Cèl·lules osteoprogenitores  osteoblast  diferenciació  osteòcit Osteoblast  perdre l’especialització  cèl·lules de revestiment

Els forats són les llacunes òssies, seran l’espai que ocuparan cada osteòcit. Cada projecció citoplasmàtica passarà per un altre tub, un altre canal, i això és el que s’anomena canalicles calcòfors: (tubs) espais que ocupen les prolongacions citoplasmàtiques que comuniquen els osteòcits entre si.

Cèl·lules de Revestiment Funcions: -

-

Cèl·lules que entapissen, que recobreixen la su...