Histologie Curs 04

Histologie Curs 0401/11/2001

ŢESUTUL CONJUNCTIV

I. Matricea conjunctivă extracelularăComponente obligatorii :- celule conjunctive- substanţă fundamentală- fibre conjunctiveUltimele două de mai sus formează matricea conjunctivă extracelulară.Definiţie : un ansamblu de macromolecule polizaharidice şi proteice secretate de celulele conjunctive şi asamblate local într-o reţea mai mult sau mai puţin omogenăRol :- iniţial : stabilim din punct de vedere fizic ţesutul = masă inertă - în prezent : intervine în :+ migrarea celulelor + diviziunea şi diferenţierea celulară + determinarea situsului funcţional al fiecărei celule- la nivelul macromoleculelor matricei conjunctive se fixează hormoni şi factorii de creştere = ansamblu de semnale pentru celulele conjunctive - macromoleculele polizaharidice proteice se fixează pe suprafaţa celulelor conjunctive prin intermediu receptorilor membranari şi glicoproteinelor de adezivitate- receptorii pot fi :+ integrine+ integrin-like+ non-integrine- glicoproteinele de adezivitate - au rol de intermediari :+ fibronectina + lamininaToate macromoleculele m.c.c. sunt secretate local de către celulele conjunctive (excepţii : elementele figurate sangvine) Compoziţia chimică depinde de :- tipul de celulă implicat în secreţie- gradul de diferenţiere a celulei - statusul metabolic celularComponente de bază ale matricei conjunctive :1. Proteine fibroase- din structura fibrelor conjunctive : colagen şi elastina : fibre de colagen, reticulină, fibre elastice- proteine structurale de adezivitate : fibronectina şi laminina (?)2. GAG şi proteoglicanii

1/9


- proteine fibrilare – dau rezistenţa ţesutului la tracţiune şi întindere, cele elastice asigură flexibilitatea şi elasticitatea- rolul proteinelor de adezivitate – stabilitatea din punct de vedere fizic GAG * molecule polizaharidice neramificate * au pe suprafaţa moleculei numeroase sarcini negative datorită radicalilor sulfat şi carboxil* cu excepţia acidului hialouronic formează proteoglicanii prin legături covalente cu miezuri proteiceAtât GAG cât şi proteoglicanii atrag ioni osmotic activi de tipul Na, aceştia la rândul lor atrag apa. Sunt responsabili de crearea unei consistenţe de gel puternic hidratat şi gros, stare caracteristică substanţelor fundamentale a ţesutului conjunctivCreează presiunea de turgescenţă a ţesutului conjunctiv – rezistenţa la compresiune

Proteine fibroase din structura fibrelor conjunctiveI. Colagenul- este una dintre proteinele structurale foarte răspândite în organism - 25% din proteinele structurale- 6% din greutatea corpului - molecula are o greutate de 28500 Da (Daltoni) şi forma unui bastonaş cu lungimea de 300 micrometri şi diametrul de 1,5 nanometri- este un triplu helix format din 3 lanţuri α1 şi α2 care se spiralizează fiecare în jurul unui ax propriu şi apoi unul în raport cu celălalt – triplu helix Un lanţ : + 1050 de resturi de aminoacizi + spiralizat în jurul unui ax propriu + pe fiecare tur de spiră prezintă 3 aminoacizi+ la fiecare al treilea se găseşte glicina- formula generală a unui lanţ : -(-Y-Gly-X-)-n unde Y = hidroxilizina şi X = prolina şi lizina.- compoziţia moleculară :* Gly = 33%* Pro = 12%* HO-Pro = 12%* HO-Lys = 10%* restul alte reziduuri de aminoacizi care fac diferenţa dintre lanţurile α1 şi α2* mai există şi fragmente oligozaharidice care se fixează la nivelul reziduurilor de hidroxilizină- moleculele de colagen = glicoproteinăColagenul are un component diferit faţă de matricea conjunctivă Poate fi fibrilar sau afibrilarSe cunosc până la 25 de tipuri de colagen, dintre care 5 sunt mai răspândite

2/9


Colagen fibrilar : când e secretat în spaţiul extracelular, polimerizează spontan în fibrile şi apoi în fibre de colagen (exemplu : colagen I, II, III, V, IX, X, XI).I, II, III, V, XI poate realiza fibrile omogene cu acelaşi tip de colagen IX, X poate realiza fibrile heterogene cu colagenul de tip IIColagenul afibrilar : IV, VI, VII, VIII; nu se organizează în fibrile dacă atât la capătul NH3 terminal cât şi COOH terminal prezintă domenii globulare- se poate ataşa periodic fibrelor de colagen care poate forma reţele ZD în lamina bazalisCele mai răspândite tipuri de colagen :Tip I : + 90% din cantitatea totală de colagen + compoziţie : α1; 3 lanţuri de α1 (I)+ localizare : ţesutul conjunctiv din piele, tendon, ligamente, dentină, scleră, fascii şi capsulele organelor parenchimatoase + rol : de rezistenţă la întindere şi tensiuneTip II : + 3 lanţuri de α1 (II)+ localizare : cartilajul hialin şi elastic, notocord, discuri intervertebrale, formate din fibrocartilaj+ rol : asigură forma şi rezistenţa la deformareTip III : + 3 lanţuri de α1 (III)+ localizare : formează fibrele de reticulină , stroma conjunctivă a unor organe (uter, ficat, splină, rinichi, plămâni, etc.), structurile muşchiului neted, endoneurium, vase de sânge şi pielea fetală+ rol : asigură suportul structural şi elasticitate Tip IV : + colagen amorf+ compoziţie : 3 lanţuri de α1 (IV) şi 3 lanţuri de α2 (IV)+ localizare . lacunele bazale ale epiteliilor, ale endoteliilor vasculare, ale glomerulilor renali şi în structura cristalinului+ rol : suport şi barieră de filtrareTip V : + compoziţie : 2 lanţuri de α1 (V) şi 1 lanţ de α2 (V)+ localizare : formează lamina bazalis ale fibrelor musculare netede şi striate, celulelor Schwann, ale celulelor gliale, epiteliul placentar+ rol : suport şi alte roluri

Modalitatea de sinteză a moleculelor de colagenBiosinteza colagenului Cea mai activă celulă care secretă colagen este fibroblastul Sinteza de colagen are loc în 2 etape : intracelulară şi extracelulară

I. Etapa intracelulară1. Endocitoza prin care celula îşi procură aminoacizii esenţiali de tipul Pro 2. Transcripţia şi traducerea 3. Modificări posttranslaţionale

3/9


2. Transcrierea şi traducerea Cele 2 lanţuri α1 şi α2 sunt codificate de cromozomii 7 şi respectiv 17 Pentru fiecare lanţ pro-α (la nivelul RER) se va sintetiza o moleculă de ARNm care va copia informaţia de la cromozomul 7 şi 17. Molecula de ARNm ajung în citoplasmă şi vor traduce informaţia copiată în sinteza lanţului pro-α Fiecare lanţ pro-α este mult mai mare decât lanţul final α. Lanţul pro-α are la capete peptide de extensie . la capătul N terminal 150 aminoacizi = peptidă semnal ; iar la capătul C terminal are 250 de aminoacizi = grup de aminoacizi extraAceste peptide de extensie au rolurile:+ peptidele de la capătul C terminal iniţiază şi controlează spiralizarea lanţurilor α în jurul axului propriu şi formarea triplului helix+ peptidele de la capătul N terminal va pătrunde prima în canalul RER şi va fi scindată de nişte peptidaze existente în lumen, clivarea servind pe post de semnal, fiind momentul cheie pentru începerea celei de-a 3 etape.3. Modificări posttranslaţionalea) hidroxilarea reziduurilor de Pro şi Lys- o reacţie enzimatică catalizată de peptidil prolin hidrolază şi respectiv de peptidil lizin hidrolază - în urma reacţiei de hidroxilare rezultă 3 HO-Pro, 4 HO-Pro şi 4 HO-Lys- reacţia de hidroxilare necesită vitamina C, fier, α-cetoglutarat şi oxigen- lipsa vitaminei C determină lipsa de hidroxilare a colagenului care se va autodigera la nivelul fibroblastului – lipsă de colagen în matrice – fragilitate vasculară cu sângerări la nivelul mucoaselor (epistaxis)- se va administra vitamina C post operator pentru cicatrizareb) glicozilarea reziduurilor de hidroxilizină- se realizează cu ajutorul a 2 enzime : glicozil transferaza şi galactozil transferaza- se aduc fragmente de oligozaharide (glucozil- şi galactozil-) la hidroxilizină astfel încât molecula nu mai este un peptid pur ci o glicoproteină c) formarea triplului helix- formarea moleculei de colagen la nivelul RER - intervine peptida semnal de la capătul C terminal care iniţiază spiralizarea , rezultă molecula de procolagen cu porţiunea centrală triplu helix, iar la capete lanţ α1, α2 rămân paralele între ele fiind spiralate doar în jurul axului propriud) împachetarea procolagenului în microvezicule golginee) mişcarea microveziculelor secretorii asistată de microfilamente şi microtubulif) exocitoză în spaţiul extracelular

II. Etapa extracelulară

4/9


a) Moleculele de procolagen sunt atacate de procolagen peptidaze în spaţiul extracelular şi se transformă în tropocolagen. Procolagen peptidazele vor acţiona la capetele moleculei de procolagen scindând ½ din capetele nespiralizateb) Polimerizarea colagenului nu înainte de a realiza la nivelul HO-Lys o dezaminare oxidativă cu ajutorul liziloxidazei - aldehide reactive responsabile de formarea unor cross-link-ări (punţi de legătură între aldehidele apropiate din moleculele vecine); rezultă fibrile de colagen care pot avea dimensiuni de 20- 200 de nm.Fibrilele vor forma fibrile de colagen (20 microni diametru) sau reticulină (1 micron diametru)dc+di= 69 nm datorită aşezării moleculelor de colagen în cadrul fibrileiSe aşează în şiruri lăsând un spaţiu de 35 nm (gap) Şirurile se dispun între ele paralel şi echidistant, dar se defazează fiecare şir cu 69 nm.La capete moleculele de colagen se ataşează de metale grele, rezultând aspectul striat caracteristic al fibrei de colagen La microscopul optic cele mai groase fibre conjunctive cu diametrul de 20 microni, nu se ramifică, nu se anastomozează, au capacitatea de a forma benzi(panglici) – se aşează paralel între ele formând benzile ce se pot dispune paralel sau în reţeaDin punct de vedere al tehnicii de colorare fibrele de colagen se pot colora cu HE în roz (acidofile) sau cu tehnici topografice : Van Giesson – brun roşcat; Azan – albastru; Malory – albastru; Masson – verde.Fibrele de reticulină (colagen III cu conţinut mare de oligozaharide) nu se colorează în HE se poate expune prin impregnare argentică – brun închis spre negru. Tehnica Pass – colorate în roşu-violetFibrele de reticulină sunt mai subţiri, se ramifică şi se anastomozează – fibroreticul din structura ţesutului conjunctiv reticulatCelulele producătoare de colagen:- fibroblaste- celule mezenchimale- miofibroblaste- celule perineuronale- cementoblaste (de la cementul dentar)- odontoblaste (tapetează cavitatea pulpară)- osteoblaste- celule cartilaginoase- unele celule musculare netede- celule epiteliale- adipocite- celule Schwann- toate celulele gliale

5/9


ELASTINA

Formează fibrele elastice Sinteza de elastină se face în aceleaşi celule ca şi colagenul şi este corelată cu sinteza acestuiaG = 72000 Da Are :- 33% glicină- 10% prolină- urme fine (28-34 de reziduuri) de lizină - 55-60% reziduuri de aminoacizi nepolari de tipul desmozinei şi izodesmozinei acestea fac ca molecula de elastină să fie puternic hidrofobă , în procesul de polimerizare între monomeri se stabilesc legături covalente şi necovalente distanţate – aspect încolăcit al moleculei de elastină şi elasticitatea moleculeiSinteza de elastină are 2 etape : intra şi extracelulară

I. Etapa intracelularăRespectă în mare timpii sintezei de colagenLipseşte hidroxilarea în cadrul modificărilor posttranslaţionale şi spiralizarea lanţului polipeptidicSe obţine tropoelastină

II. Etapa extracelularăTropoelastina polimerizează (nu înainte ca lizil oxidaza să catalizeze reacţia de dezaminare oxidativă a resturilor de lizinăPolimerizarea se face prin realizarea unor punţi de legături distanţate între aldehidele reactive din moleculele apropiate Molecula de elastină este rezistentă la fierbere şi la acţiunea tripsinei, e degradată de elastaza din sucul pancreaticÎn procesul de formare a fibrelor de elastină e necesară prezenţa unei alte proteine fibrilare – fibrilină care e sintetizată concomitent cu elastina în celula conjunctivă În obţinerea fibrelor mature sunt 3 etape :1. Obţinerea fibrelor de oxitalam (oxitalamice)Fibrilina în momentul când e secretată în mediul extracelular formează microfibrile care se dispun în mănunchiuri – fibre oxitalamice (se găsesc şi în ţesuturile adulte – ligamentul alveolo-dentar, dermul pielii, zonula lui Zinn2. Formarea fibrelor de elauninăMolecula de elastină polimerizată se aglomerează în grămezi de forme şi dimensiuni diferite, cu aspect amorf la microscopul electronic; ce vor disocia microfibrilele de fibrilină, rezultând fibre de elaunină, care se găsesc şi în ţesuturile adulte : dermul pielii în jurul glandelor sudoripare

6/9


3. Fibrele de elastină maturăZonele acestea de elastină confluează, iar microfibrilele de fibrilină rămân disparate la periferie, radialLa microscopul optic : dimensiuni intermediare – 5 microniSunt fibre care se ramifică şi se anastomozează Se colorează inconstant cu eozină (în funcţie de fragmentele de oligozaharide)Tehnici de colorare :- orceină – fibre colorate brun roşcat- rezorcin-fuxină – albastru- aldehin-fuxină Gomeri – negru

GAG ŞI PROTEOGLICANII

Sunt molecule polizaharidice neramificate formate din uniri dizaharidice repetitiveO unire dizaharidică fiind formată dintr-un acid uronic şi un glucid aminat (N-acetil glucoz-amină, N-acetil galactoz-amină)Moleculele sunt puternic încărcate negativ, atrag Na şi respectiv apa în matriceDin respingerea reciprocă a sarcinilor negative rezultă rigiditatea moleculei care va duce la ocuparea unui volum mare în matrice în raport cu greutatea moleculei – formarea matricei proaste puternic hidratate GAG – au proprietatea de a se lega covalent de miezuri proteice, rezultând proteoglicani cu excepţia acidului hialuronic care nu are grupări sulfat

1. Acidul hialuronicFormat din acid glucuronic şi N-acetil galactoz-amină2. Dermatan sulfatulAre în componenţă acid iduronic şi N-acetil galactoz-amină3. Heparina (heparinsulfatul)Formată din acid iduronic şi N-acetil glucoz-amină4. Condroitin sulfatulAlcătuit din acid glucuronic şi N-acetil galactoz-amină5. Keratan sulfatAlcătuit din galactoză şi N-acetil glucoz-amină

Acidul hialuronicCea mai mare parte din GAG Are formă de bastonaş cu lungimea de 1 micronNu este sulfonat şi nu se epimerizează în timpul sintezei Are în alcătuire 50000 de unităţi repetitive dizaharidiceNu este legat covalent de miezul proteic

7/9


Nu se sintetizează în complexul Golgi – sinteza se face la nivelul membranei celulare, iar elongarea lanţurilor se face prin adăugare de fragmente oligozaharidice la capetele reduse În spaţiul extracelular molecula nu se îndepărtează foarte mult intră în structura glicocalixululuiGăsim acid hialuronic în :- ţesuturile embrionare - corpul vitros- articulaţii, lichid sinovial - cordon ombilical, gelatina lui WhartonNu se sulfatează şi nu se ep. În timpul sintezei (deci nu se sintetizează în complexul Golgi)Ceilalţi GAG au molecule mult mai mici, maxim 300 microni respectiv G moleculare mult mai mici, se sintetizează în complexul Golgi, se sulfatează, se epimerizează şi formează legături covalente cu miezurile proteice - proteoglicani

ProteoglicaniiMiez proteic de care se leagă covalent 1 sau mai multe molecule GAG de aceleaşi tip sau tipuri diferite.Componenta proteică se sintetizează la nivelul ribozomilor din RER la intrarea în RER. La nivelul radicalilor sterici se va fixa un trizaharid de legătură format din 2 molecule de galactoză şi o moleculă de xiloză care constituie un primer pentru ataşarea următoarelor grupări glucidice la nivelul complexului Golgi.Moleculele de proteoglicani exocitate în spaţiul extracelular participă la hidratarea matricei extracelulare, la migrarea celulelor, proliferarea lor, la nutriţie.Unii dintre ei rămân ataşaţi la membrana celulară şi prin intermediul lor se pot ataşa alte molecule din matrice.Există proteoglicani care contribuie la polimerizarea colagenului.Tipuri de proteoglicani : 1. Caracteristic cartilajului – agreganul – agregat de proteoglicani format dintr-o moleculă de acid hialouronic pe care se prind necovalent numeroase molecule de proteine globulare de linkare.Proteoglicanul este format dintr-un miez proteic pa cere se leagă n molecule de keratan sulfat şi condroitin sulfatAsigură rezistenţa şi elasticitatea cartilajului.2. Rămân ataşaţi la membrana celulară prin miezul proteic – o proteină integrală a plasmalemei Exodomeniul leagă între 3-8 molecule de heparan sulfat Asemenea proteoglicani se găsesc ataşaţi de endoteliile vasculare.R.- au specificitate celulară pentru colagenul individual

8/9


- au abilitatea de a lega fibronectina şi alte molecule de adezivitate - implicate --- în stabilirea joncţiunilor celulare tip celulă-celulă sau celulă-matrice- reglarea comunicării intercelulare celulă – celulă- coagulare- metabolismul lipo-proteinelor LDL - controlează creşterea muşchiului neted - controlează creşterea neuronilor- controlează permeabilitatea membranelor bazale3. Proteoglicani cu greutăţi moleculare mici – în toate ţesuturile conjunctiveFormate dintr-un miez proteic şi 3-5 molecule de GAG de tipul condroitin sulfatului, keratan sulfatului, Dermatan sulfatului.Aceştia au rol în :- organizarea matricei conjunctive extracelulare- hidratare şi consistenţa de gel poros- polimerizarea colagenului

Glicoproteinele de adezivitateMolecule ce mediază adezivitatea1. Glicoproteinele structurale (proteine de ancorare celulară)- fibronectina- tanasceina- laminina- entactina- trombospondinina- condronectina2. Receptori de membrană

9/9

Histologie Curs 04

Documents

Transcript of Histologie Curs 04