Histologie - curs 1

TESUTUL EPITELIALTesutul epitelial este tesutul cel mai raspandit in organism. Principalele caracteristici: este format din celule ce au un aspect de mase celulare compacte spatiile intercelulare sunt foarte reduse (au putina substanta extracelulara) celulele sunt unite prin jonctiuni orice epiteliu are doua suprafete: libera (orientata catre mediul extern) si atasata la tesutul conjunctiv, intotdeauna ancorata la el printr-o masa acelulara (bogata in proteine si glicozaminoglicani sulfatati) care formeaza membrana bazala (MB). Diferente intre tesutul epitelial si tesutul epiteloid: tesutul epiteloid are MB dar nu are suprafata libera. Spre exemplu, in corticosuprarenala, apar celule secretorii, atasate prin jonctiuni la MB dar care nu au suprafata libera. Acesta este un tesut epiteloid. are o mare diversitate de forme si functii: formeaza invelisuri membranare (epiderm, cavitatile inchise ale organismului: pleura, peritoneu, pericard, peretii cailor de comunicare cu mediul extern: arborele traheo-bronsic, tubul digestiv, caile genito-urinare etc.). asigura transportul selectiv de molecule intre mediul intern si extern sau intre doua compartimente ale organismului. intra in structura unor organe solide si a unor glande: tesutul epitelial realizeaza unitatea secretorie si ajuta la formarea sistemului canalicular, deci formeaza parenchimul glandei (parenchimul glandular este format din unitatile secretorii si canaliculele secretorii). au rol senzorial, in organele de simt (mugurii gustativi, organul Corti, crestele ampulare, aparatul otolitic). au rol contractil, care prezinta o importanta minora. Acestea sunt populatii aparte de celule epiteliale, care se numesc celule mioepiteliale (un tesut epitelial care prezinta miofilamente contractile in citoplasma) Un tesut epitelial poate realiza una sau mai multe functii. Rolul sau este asemanator cu al membranei celulare, dar relativ la organ si anume: separa selful de non-self si monitorizeaza, controleaza si modifica substantele care il traverseaza. Caracterul ubicuitar al tesutului epitelial este determinat de originea embriologica a sa care este in oricare dintre cele trei foite embrionare: din ectoderm deriva: epidermul si derivatele sale (par, unghii) glandele tegumentare (sudoripare si sebacee) epiteliul cavitatii bucale, nazale si anale unele glande endocrine: adenohipofiza din endoderm deriva: tubul digestiv si aparatul respirator parenchimul glandelor anexe digestive glandele endocrine (paratiroida, tiroida si timusul) din mezoderm deriva: corticosuprarenala endoteliile mezoteliile

Tesutul epitelial este lipsit de vase sangvine si limfatice (este avascular). Vasele sangvine aflate in tesutul conjunctiv nu traverseaza MB si tesutul epitelial este hranit prin difuziune. Spre exemplu, in cazul epiteliului pluristratificat, celulele aflate in contact cu MB sunt mai bine hranite decat cele aflate la o distanta mai mare de MB. Exista si un epiteliu vascularizat: stria vasculara, care se gaseste in urechea interna, pe peretele lateral al canalului cohlear. Este bine inervat, prin terminatii nervoase libere, distribuite in mod neuniform, in retea butonata, retea in cosulet sau retea nebutonata. Anumite epitelii nu au terminatii nervoase libere pentru durere, ceea ce permite efectuarea anumitor manevre fara anestezie (raclarea epiteliului gastric si intestinal pentru biopsie, cauterizarea colului uterin). Tesutul epitelial are capacitatea de regenerare (proces fiziologic prin care sunt inlocuite celulele uzate, prin activitate mitotica neintrerupta a unor celule nediferentiate din epiteliu, numite celule stem). Rata de inlocuire a unui epiteliu variaza in limite foarte largi: epiteliul intestinal se inlocuieste in 2-5 zile (cel mai rapid) iar epidermul se inlocuieste in 30 zile (cel mai lent). Inlocuirea se poate face in trei moduri: 1. pe seama unor celule bazale izolate, intercalate intre celulele epiteliale. Apare in cazul unor epitelii unistratificate cilindrice (epiteliul trompelor uterine, epiteliul cailor genitale masculine: epididim si canal deferent) 2. pe seama unor celule bazale grupate (de obicei intr-un strat numit strat germinativ) 3. pe seama unor zone numite zone germinative. Apare in cazul glandelor intestinale si al celor gastrice (in fundul criptelor gastrice apar aceste zone germinative). Metaplazia este procesul de transformare a unui tip de epiteliu intr-un alt tip de epiteliu. Spre exemplu, epiteliul unistratificat se transforma in epiteliu pluristratificat. Metaplazia apare sub actiunea cronica a unor factori nocivi de mediu. Spre exemplu, sub actiunea substantelur toxice din fumul de tigara epiteliul pseudostratificat ciliat din caile respiratorii se transforma in epiteliu pluristratificat si isi pierde functia. Daca actiunea nociva inceteaza, procesul este reversibil.

EPITELIUL DE ACOPERIREAlcatuieste invelisuri membranare, adeseori cu rol de protectie. Poate fi clasificat dupa numarul de straturi in epiteliu simplu (unistratificat) si epiteliu stratificat (pluristratificat) sau, dupa forma celulelor, in epiteliu cilindric (columnar, prismatic), scuamos (pavimentos) sau cubic. Clasificarile nu tin seama de particularitatile functionale. Deci epiteliile pot fi: simple pavimentoase (scuamoase) cubice cilindrice (columnare, prismatice) stratificate: pavimentoase (cheratinizate sau necheratinizate) cubice cilindrice Clasificarea dupa forma celulei se face dupa stratul superficial, in cazul epiteliilor stratificate. pseudostratificat cilindric de tranzitie (uroteliu) Epiteliile pavimentoase simple (scuamoase) Seamana cu solzii pestilor, au nuclei alungiti si turtiti, deci acest tesut apare ca un sir de nuclei turtiti. Acest epiteliu actioneaza ca o bariera simpla permeabila, asigurand un tranzit selectiv de gaze si metaboliti. Ex.: epiteliul alveolei pulmonare, ramura descendenta a ansei Henle, foita parietala a capsulei Bowman. Mezoteliile si endoteliile sunt tot epitelii simple scuamoase. Endoteliul este epiteliul care

captuseste orice tip de vas. Mezoteliile intra in structura seroaselor, alcatuind membrana ce captuseste cavitatile inchise ale organismului (pleura, pericard, peritoneu). Epiteliul simplu cubic Latimea si inaltimea celulelor este aproximativ egala. Nucleul este rotund si situat central de regula. D.p.d.v. functional acest epiteliu este destinat absorbtiei sau secretiei (in functie de sens). Exista si locuri unde are rol de protectie. Exemple: ramura ascendenta a ansei Henle si segmentul distal al tubului urinifer, canalele glandelor exocrine (intralobulare) care se varsa in ducte (canale interlobulare), epiteliul de acoperire al ovarelor. Epiteliul simplu cilindric Este format dintr-un rand de celule inalte (inaltimea este de 2-3 ori mai mare decat latimea). Nucleii sunt alungiti si ovalari, asezati spre MB (dar exista si cazuri cand sunt asezati central sau chiar apical). Poate avea specializari la nivel apical (cili, microvili, stereocili). Exemple: tubul digestiv (stomac, intestinul subtire si cea mai mare parte a intestinului gros), caile genitale feminine (trompele uterine si uterul), segmentul proximal al tubului urinifer, glandele exocrine - ductele striate. Functii: de secretie si absorbtie (absorbtia este marita datorita prezentei microvililor); de transport al moleculelor de-a lungul celulei (realizat de catre cili) Epiteliul stratificat scuamos Este alcatuit din mai multe randuri de celule. Doar stratul superficial este scuamos (nucleii sunt turtiti numai la suprafata, in rest fiind rotunzi). Este de doua tipuri: 1. cheratinizat (cornos) 2. necheratinizat (moale) Deosebirile intre cele doua tipuri apar la nivelul stratului superficial. In cazul epiteliului cheratinizat, celulele de la suprafata acumuleaza proteine (cheratine) si astfel ele isi pierd nucleii. Acesta este cazul epidermului, care este impermeabil pentru apa si are un rol protector impotriva factorilor fizici, chimici si infectiosi. In cazul epiteliului necheratinizat, celulele superficiale au si ele in citoplasma granule de cheratina dar ele isi pastreaza nucleii. Acest epiteliu este localizat in primele segmente ale tubului digestiv (cavitate bucala, faringe, esofag), epiteliul anterior al corneei., epiteliul vaginal. Acest epiteliu are un rol protector dar este permeabil pentru unele molecule mici si pentru apa. Epiteliul stratificat cubic si cilindric Sunt slab intalnite la adult. La embrion se gaseste frecvent epiteliul stratificat cilindric. Epiteliul stratificat cubic se gaseste la adult in peretii unor ducte interlobulare a unor glande exocrine, in peretele canalului de secretie a glandelor sudoripare, in peretele foliculilor ovarieni. Epiteliul stratificat cilindric se gaseste pe suprafata respiratorie a epiglotei si in conjunctiva palpebrala. Epiteliul pseudostratificat cilindric Este o forma de epiteliu simplu. Toate celulele au raport direct cu MB, dar sunt de inaltimi diferite astfel incat doar unele ajung la suprafata. Prin urmare, si nucleii ajung la inaltimi diferite. Poate prezenta la nivelul membranei apicale specializari (cili sau stereocili). Epiteliul pseudostratificat cilindric ciliat se mai numeste si epiteliu de tip respirator deoarece se gaseste numai in arborele traheobronsic.

Epiteliul pseudostratificat cilindric cu stereocili se gaseste in caile genitale masculine, in epididim si canalul deferent. Stereocilii se vad si la microscopul optic si la cel electronic, fiind putin mai lungi decat cilii. Epiteliul de tranzitie (epiteliul polimorf sau uroteliu) Epiteliul se mai numeste si uroteliu deoarece se gaseste numai in caile urinare (calice mici, calice mari, bazinet, ureter, vezica urinara, partea proximala a uretrei). Epiteliul se mai numeste si polimorf deoarece este format din celule care au diferite forme (celule din stratul bazal - cubice, celule in racheta, celule umbeliforme - in forma de umbrela). Acest epiteliu este o forma speciala de epiteliu stratificat. Celulele din stratul bazal sunt celule germinative. Celulele in racheta prezinta un pol latit, indreptat spre stratul celulelor umbeliforme si un pol efilat (ingustat) indreptat spre stratul bazal. Celulele umbeliforme sunt uni- sau binucleate si acopera 2-3 celule in racheta. Epiteliul de tranzitie isi modifica forma celulelor si numarul de straturi. Modificarea numarului de straturi se datoreste si faptului ca (probabil) toate celulele acestui epiteliu sunt ancorate la MB. Atunci cand se exercita o presiune, celulele gliseaza unele pe langa altele si se reduce numarul de straturi de celule. Modificarea formei celulare se realizeaza in special la celulele umbeliforme. Prin studii de microscopie electronica s-au observat pe membrana acestor celule arii dense ale celulelor umbeliforme. Acestea reprezinta niste invaginari ale membranei care constituie rezerve membranare. Cand celula urinara este goala, ariile se vad clar iar cand celula este plina, ariile dispar, ca urmare a intinderii membranei celulare, proces care se produce cu ajutorul miofibrilelor din citoplasma. Epiteliul este impermeabil, constituind o bariera osmotica. Aceasta functie este data de organizarea membranei celulare care are o compozitie chimica bogata in sfingolipide.

EPITELIUL GLANDULARReprezinta grupuri de celule epiteliale specializate pentru procese de secretie. Procesul secretor are 4 faze: 1. Asimilare - celula preia din mediul extracelular precursorii de sinteza 2. Sinteza - prelucrarea precursorilor 3. Ambalarea si stocarea - are loc in granule de secretie 4. Secretia propriu-zisa - eliminarea extracelulara a granulelor Glandele pot fi: exocrine - isi varsa produsii de secretie in mediul extern (cu sau fara ajutorul canalelor de secretie) endocrine - isi varsa produsii de secretie in mediul intern (preferential in sange) Histogeneza (geneza tesutului) Se porneste de la o lama epiteliala ce vine in contact cu un tesut conjunctiv tanar (tesut mezenchimal). Aici exista un grup de celule ce formeaza un mugure ce patrunde in tesutul mezenchimal. Evolutia spre glanda exocrina se face atunci cand mugurele pastreaza legatura cu lama iar spre glanda endocrine se face atunci cand mugurele nu mai pastreaza legatura cu lama. Glandele pot fi exocrine, endocrine sau mixte (amficrine). Glanda reprezinta asocierea dintre epiteliul glandular, vase si nervi. Glandele exocrine Partea lor profunda alcatuieste unitatea secretorie si se numeste adenomerul glandular. El pastreaza legatura cu lama epiteliala prin intermediul canalelor de excretie. El vine in raport cu vase limfatice si sangvine si cu membrana bazala.

Clasificarea glandelor exocrine dupa structura se poate face dupa: numarul de celule din glanda exocrina aspectul sistemului canalicular aspectul adenomerului Dupa numarul de celule din glanda, glandele exocrine pot fi unicelulare sau multicelulare. Exista un singur tip de glanda exocrina unicelulara: celula caliciforma (are forma de cupa), care se gaseste in epiteliul respirator sau in epiteliul digestiv. Restul glandelor exocrine sunt multicelulare. Uneori celulele din glanda exocrina se diferentiaza intr-un epiteliu de invelis, ceea ce va duce la formarea unei glande intraepiteliale (in mucoasa nazala). Aceasta contine celule ce formeaza un epiteliu de invelis si celule secretorii, formand mase compacte asociate unui sistem canalicular. Glanda exocrina isi varsa produsii de secretie intr-o cavitate cu sau fara ajutorul canalelor de excretie. Clasificarea glandelor dupa sistemul canalicular se face in simple si compuse. Glandele simple au un canal unic de excretie, neramificat. Glandele compuse au un canal de secretie ramificat. Clasificarea glandelor dupa forma adenomerului se face in glande tubulare, acinoase sau alveolare. Adenomerul tubular poate fi: unic si drept (glande tubulare drepte) unic dar ramificat (glande tubulare ramificate) contort (glande tubulare glomerulare) Adenomerul acinar se aseamana cu cel alveolar, cu precizarea ca cel alveolar are un scurt canal prin care se varsa in canalul excretor, canal care la adenomerul acinar lipseste. Exista si glande tubuloacinoase si tubulo-alveolare. Pentru definirea corecta a tipului unei glande se folosesc doua adjective: unul referitor la forma canalelor si al doilea referitor la forma adenomerului. Exista astfel urmatoarele tipuri de glande: glanda simpla tubulara dreapta (glanda intestinala - glanda Lieberkhn) glanda simpla tubulara ramificata (glandele stomacului - fundice si pilorice si glandele duodenale Brnner) glanda simpla tubulara glomerulara (glanda sudoripara) glanda simpla alveolara sau alveolara ramificata (glanda sebacee) glanda simpla acinoasa (glanda lacrimala) glanda compusa acinoasa (glanda parotida) glanda compusa tubuloacinoasa (glandele sublinguale si submaxilare) glanda compusa tubuloalveolara (glanda mamara) Glandele exocrine mai pot fi clasificate si dupa produsii de secretie in glande seroase, glande mucoase si glande mixte (seromucoase sau mucoseroase) Glandele mucoase secreta mucus. Mucusul contine proteine inalt glicozilate (mucine). Celulele glandelor mucoase au un continut ridicat de glicozil transferaze (necesare glicozilarii proteinelor), care se gasesc in aparatul Golgi. Glandele seroase au o secretie cu aspect apos, care contine protein-enzime. Exemplu: glanda parotida. Glandele mixte pot fi: seromucoase (glanda submandibulara) - au o secretie predominant seroasa mucoseroase (glanda sublinguala) - au o secretie predominant mucoasa De asemenea, glandele exocrine mai pot fi clasificate si dupa mecanismul de excretie in glande merocrine, apocrine sau holocrine. Majoritatea glandelor sunt merocrine. Acestea isi elimina produsii prin exocitoza. Glandele apocrine isi acumuleaza produsii de secretie la polul apical si pentru excretie se rupe membrana care se pierde, impreuna cu o parte din citoplasma apicala. Exemple: glanda mamara si glandele ceruminoase, care produc ceara si se gasesc in conductul auditiv extern.

In cazul glandelor holocrine, produsii de secretie invadeaza toata celula, ceea ce duce la moartea celulei. Eliminarea produsilor de secretie se va face prin eliminarea intregii celule moarte. Exemplu: glanda sebacee. Glandele endocrine Isi elimina produsii de secretie in mediul intern: in sange (preferential), in limfa sau in lichidul interstitial. Momentul de eliberare a produsilor de secretie poate fi: imediat (corticosuprarenala) - glande cu secretie continua dupa o prealabila perioada de stocare (intracelulara sau extracelulara) stocarea intracelulara are loc prin granule de secretie stocarea extracelulara: tiroida depoziteaza produsul de secretie in coloid Majoritatea glandelor endocrine sunt de origine epiteliala dar exista si glande de origine nervoasa. O dovada a originii epiteliale este contactul celulelor secretorii cu membrana bazala. Criterii de clasificare a glandelor endocrine: dupa modul de dispunere a celulelor: in cordoane celulare, dispuse fie paralel, fie ramificate si anastomozate (ex.: zona fasciculata din corticosuprarenala) in foliculi - o cavitate (coloid) cu un continut delimitat de un epiteliu secretor (ex.: tiroida) insule, cuiburi sau gramezi (ex.: insulele Langerhans din pancreasul endocrin) dupa natura produsilor de secretie: glande ce secreta polipeptide mici si amine biogene (ex.: celulele ce alcatuiesc sistemul neuroendocrin difuz - APUD) glande ce secreta proteine si polipeptide mari (majoritatea glandelor endocrine) glande care secreta steroizi (corticosuprarenala, componenta endocrina a gonadelor)

Histologie - curs 21. Polaritatea tesutului epitelial 2. Specializarile membranare 3. Membrana bazala

POLARITATEA TESUTULUI EPITELIALIndiferent de localizare, tesutul epitelial indeplineste numeroase roluri. El are proprietatea de polaritate, care este de doua feluri: polaritatea tesutului epitelial (tisulara) polaritatea celulei epiteliale (celulara) Polaritatea tisulara Tesutul epitelial are polaritate datorita rolului de bariera pe care-l indeplineste, separand doua medii cu compozitie diferita. Tesutul epitelial are deci doua suprafete: 1. suprafata libera orientata spre mediul extern sau lumen 2. suprafata orientata spre membrana bazala Tesutul epitelial este o bariera pentru factori fizici, chimici etc. La unele epitelii, suprafata spre mediul extern are specializari. In cazul tesutului pluristratificat, stratul liber este cel specializat si deci este bine structurat. La epiteliul pluristratificat pavimentos

cheratinizat, suprafata libera este reprezentata de cheratina iar celulele specializate se numesc cheratinocite. La epiteliul simplu, spre mediul extern apar specializari membranare. Polaritatea celulara Polaritatea celulara consta in existenta la nivelul membranei celulelor epiteliale a unor domenii membranare distincte, ce difera intre ele d.p.d.v. biochimic, structural si functional. In mod obisnuit, o celula epiteliala are doua domenii membranare: 1. apical (spre lumenul organului) 2. laterobazal (spre tesutul conjunctiv) Cele doua domenii vin in contact cu compartimente cu continut diferit d.p.d.v. al lichidului extracelular. Elemente de definire a polaritatii cele doua domenii membranare difera d.p.d.v. biochimic si apare astfel asimetria biochimica a suprafetei membranei (diferenta intre membrana apicala si cea laterobazala). existenta jonctiunilor stranse (zonulae ocludens) si realizarea contactelor intercelulare ce sunt asigurate prin molecule de adezivitate celulara si dispozitive jonctionale. dispozitia caracteristica a organitelor celulare si a componentelor de citoschelet in citoplasma. Asimetria Fiecare domeniu are functii specifice. Domeniile difera atat d.p.d.v. protidic cat si lipidic. D.p.d.v protidic: Domeniul apical are un set caracteristic de proteine membranare ce cuprinde: enzime; proteine de transport; canale ionice. Deci, domeniul apical contine setul de proteine ce asigura absorbtia si secretia celulara. Enzima marker a domeniului apical este leucinaminopeptidaza. Numeroase proteine din domeniul apical au atasate si resturi glucidice, care vor forma glicocalixul. Aceasta explica reactia PAS pozitiva. Domeniul bazal contine: enzime proteine de transport canale ionice proteine receptoare proteine de adezivitate Existenta receptorilor si moleculelor de adezivitate explica rolul acestui domeniu in recunoasterea si transcrierea informatiilor si respectiv mentinerea integritatatii structurale. Proteine de adezivitate sunt caderina E si integrinele care fac parte din glicoproteinele membranare cu activitate dependenta de Ca2+. Receptorii sunt cei pentru insulina, parathormon si EGF (epitelial growth factor). Prin examinarea continutului proteic al celor domenii s-a observat ca exista numeroase similitudini intre enzime. Totusi, enzima marker a domeniului laterobazal este Na+/K+ ATP-aza. D.p.d.v. lipidic: Se constata existenta acelorasi tipuri de lipide in cele doua domenii, dar difera concentratia lor, ceea ce implica diferente functionale si fizico-chimice. Domeniul apical prezinta o concentratie mare in colesterol si sfingomielina Domeniul laterobazal prezinta o concentratie mare in fosfatidil colina si fosfatidil inozitol (PC&PI).

Aparitia jonctiunilor ocludens Jonctiunile stranse separa domeniul apical de cel laterobazal. Integritatea acestor jonctiuni face posibila existenta celor doua domenii. Jonctiunile stranse sunt situate spre polul apical. Interactiunile celulelor epiteliale pot fi de doua tipuri: 1. cu celule epiteliale adiacente numite interactiuni (contacte) celula - celula 2. cu matricea extracelulara numite interactiuni celula - substrat. Intre moleculele de adezivitate ce asigura contactul celulelor epiteliale, un rol deosebit il are caderina E in cazul interactiunilor celula - celula si integrina in interactiunile celula - substrat. Cele doua domenii difera si prin tipul de jonctiune prin care se realizeaza contactele: Domeniul lateral apare complexul jonctional alcatuit dinspre polul apical al celulei spre cel bazal din: jonctiune stransa jonctiune intermediara (zonula adherens) desmozom jonctiune tip gap Fiecare asigura o functie: Jonctiunea stransa separa domeniul apical de cel bazal Zonula adherens si desmozomul sunt jonctiuni de ancorare si asigura integritatea functionala si morfologica a epiteliului (asigura interactiunea celulara). Jonctiunea gap (nexus) asigura comunicarea intre celulele epiteliale. Domeniul bazal apar alte doua tipuri de jonctiuni care asigura contactul celula - substrat: jonctiuni focala hemidesmozomiul Distributia organitelor celulare in citoplasma In cazul unei celule epiteliale glandulare exocrine, la microscopul electronic, exista o anume distributie: 1. Reticulul endoplasmic rugos - la polul bazal al celulei 2. Complexul Golgi localizat supranuclear 3. Granule de secretie la polul apical Aceasta repartitie sugereaza succesiunea etapelor din procesul de secretie 1. Sinteza proteinelor incepe in reticulul endoplasmic rugos 2. Se continua sinteza proteinelor in aparatul Golgi 3. Desavarsirea secretiei are loc in granulele de secretie si se incheie prin exocitoza granulelor Aceasta distributie a organitelor citoplasmatice se datoreaza centrului celular (centrozom). Centrul celular este alcatuit din doi centrioli iar in jurul lor exista o zona din citoplasma densa la fluxul de electroni. Centrul celular se afla la periferia celulei intr-o anumita pozitie. Zona densa la fluxul de electroni reprezinta centrul de formare a microtubulilor. Acestia determina, sub actiunea centriolilor o anume deplasare a organitelor in citoplasma. Microtubulii sunt alcatuiti din tubuline si sunt supusi unor procese de polimerizare si depolimerizare, fiind niste organite orientate in citoplasma. Organizarea lor se face datorita centriolilor.

Componentele citoscheletului Filamente intermediare (la celula epiteliala sunt de citocheratina si se numesc tonofilamente) Microtubuli Distributia componentelor de citoschelet:

Microtubulii au o orientare apico-bazala (in lungul celulei). Prin aceasta dispozitie, prin polimerizari si depolimerizari, ei asigura transportul de vezicule dinspre domeniul bazal spre cel apical si invers. 2. Microfilamentele de actina. Actina din citoplasma interactioneaza cu suprafata membranara la mai multe nivele: formeaza fascicule polarizate si interactioneaza cu domeniul apical formand microvili care cresc suprafata de absorbtie la acest nivel. formeaza dispozitive jonctionale. Microfilamentele de actina formeaza la nivelul domeniului lateral jonctiuni stranse (ocludens) si intermediare (adherens), iar la nivelul domeniului bazal se organizeaza sub forma de contacte focale. actina interactioneaza cu moleculele de adezivitate celulara: citoscheletul se ancoreaza. Astfel, la nivelul domeniului bazal actina interactioneaza cu integrinele iar la nivelul domeniului apical interactioneaza cu caderina E. Interactiunea dintre caderina E si actina este mediata de catenine (proteine de tip , , ). Interactiunea dintre caderina si actina e datorata Ca2+. Caderina E interactioneaza cu actina F si se ancoreaza prin catenine. Actina interactioneaza cu proteinele membranare de suprafata (Na+/K+ ATP-aza). Daca actina interactioneaza cu proteinele membranare de suprafata, ea mentine aceste proteine intr-o anumita zona, asigurand stabilitatea metabolica a celulei epiteliale. Proteine membranare de suprafata sunt anchirina, folina.1.

Stabilirea si mentinerea polaritatii celulei epiteliale Stabilirea polaritatii celulei epiteliale este un proces complex, determinat genetic, care parcurge mai multe etape. Afectarea unei functii determina aparitia unei disfunctii celulare care va duce la aparitia unei boli. Deci, daca celula epiteliala are polaritate, ea va functiona normal, iar pierderea polaritatii duce la aparitia unei boli. Stabilirea polaritatii celulei epiteliale necesita 3 etape. Prima etapa consta in formarea de contacte celula - celula si celula - substrat ceea ce va duce (in etapa a doua) la organizarea unui grup de celule epiteliale intr-un monostrat. Realizarea acestor contacte se datoreaza caderinei E. Rolul acesteia a fost studiat experimental (in vitro, in vivo). Ea este implicata in contactul celula - celula. Experimentul s-a realizat pe celule L (celule conjunctive tinere, fibroblaste de sobolan). Celulele L sunt nepolarizate, stabilesc intre ele contacte reduse si contin la nivelul membranei Na+/K+ ATP-aza dar ea este distribuita difuz. Membrana celulara nu contine caderina E. In mediul de cultura se introduce ADN complementar pentru caderina E, deci va aparea caderina E. Se constata ulterior formarea de numeroase contacte celulare. Se observa o anume redistribuire a Na+/K+ ATP-azei, pe aumite domenii membranare, dar nu se observa redistributia citoscheletului de actina. Acest experiment explica rolul caderinei. Caderina nu este suficienta pentru jonctiune dar este necesara integritatea sa. Caderina E este o glicoproteina integrala. Domeniul sau transmembranar leaga domeniul extracelular (care asigura jonctiunea celula - celula), de domeniul intracelular. Daca se indeparteaza domeniul intracitoplasmatic al caderinei, dispar contactele celula - celula, ceea ce dovedeste necesitatea integritatii proteinei pentru a-si putea indeplini functia. De asemenea, daca molecula sa este fragmentata, ea nu mai reactioneaza cu cateninele si nu mai ancoreaza actina. A doua etapa consta in organizarea celulelor in monostrat. Acest proces duce la individualizarea celor doua domenii membranare, ceea ce are loc in viata intrauterina. Initial proteinele si lipidele au o dispozitie difuza si apoi se realizeaza o fixare selectiva a proteinelor si lipidelor, proces ce sta la baza remodelarii membranei plasmatice. Pentru remodelare, celula foloseste proteinele din membrana si proteinele din citoplasma (care alcatuiesc impreuna fondul comun de proteine). Fixarea selectiva a proteinelor (deplasarea lor) se poate face prin translatie laterala. Dar aceasta posibilitate este putin probabila. Cel mai probabil este ca aceasta se face prin transcitoza.

Generarea celor doua domenii nu este concomitenta. Primul domeniu care apare este cel apical care se realizeaza rapid, necesitand doar initierea contactelor celula - celula. Al doilea domeniu care apare este cel bazal care apare gradat, lent necesitand existenta jonctiunilor stranse celula - celula. Cea de-a treia etapa consta in reorganizarea citoscheletului de actina. Implicatiile polaritatii celulei epiteliale in clinica S-au descris mai multe afectiuni cu localizare diferita, in care alterarea integritatii epiteliale nu este cauza dar apare ca o consecinta a bolii. Dintre acestea enumeram: carcinoamele, insuficinta renala acuta prin ischemie, boala Davidson (boala cu microvili inclusi), boala rinichiului polichistic, Pemfigus Vulgaris. Carcinomul este o tumora maligna a tesutului epitelial. Exista denumiri generice precum adenocarcinom (tumora unei glande). Ele sunt cele mai frecvente (reprezinta 90% din totalul cancerelor). Carcinomul presupune o proliferare necontrolata a celulelor epiteliale. Afectarea polaritatii apare din invazivitatea, metastazarea carcinomului. In transformarea unui tesut epitelial normal intr-un tesut malign intervin caderina E si cateninele. In metastazarea carcinomului, caderina E este exprimata genetic putin, ceea ce duce la scaderea cantitatii de caderina. In aceste cazuri exista si o alterare a cateninelor precum si o modificare in citoscheletul de actina. Prin urmare, sunt afectate contactele celula - celula, ceea ce explica migrarea celulelor (metastazarea lor). In insuficienta renala acuta prin ishemie celulele renale sunt afectate prin ischemie si se transforma in celule nepolarizate. Termenul de acuta arata faptul ca boala se instaleaza rapid. Ischemia inseamna scaderea fluxului sangvin ceea ce duce la scaderea cantitatii de oxigen si substante nutritive. Cele mai afectate sunt celulele tubului urinifer, unde au loc procese de secretie si reabsorbtie, si in special tubul contort proximal unde exista microvili si absorbtia este crescuta. Leziunile determinate de ischemia tubului proximal depind de factorul timp. La doar 5 minute de ischemie are loc o redistributie a lipidelor si proteinelor membranare din celula. In acest caz Na+/K+ ATP-aza ajunge in polul apical, integrinele se redistribuie pe toata suprafata celulara. Primele modificari constau in redistributia proteinelor membranare. Daca ischemia continua apar fragmentari ale citoscheletului de actina. Cele doua modificari morfologice duc la aparitia principalelor modificari functionale. Redistributia Na+/K+ ATP-azei, care se va gasi atat in domeniul bazal cat si in cel apical, influenteaza cantitatea de molecule absorbite din tubul urinifer. Spre exemplu, in tubul proximal are loc in mod normal o absorbtie crescuta de Na+, strabatand membrana apicala dinspre mediul extracelular spre celula. Daca in domeniul apical apare Na+/K+ ATP-aza aceasta va scoate 3 ioni Na+ si va introduce 2 ioni de K+, ceea ce va duce la aparitia unui ciclu inutil (o parte este absorbit si o parte se reintoarce in lumen) si va fi afectat numarul ionilor absorbiti. Acest rationament este valabil pentru orice tip de ion. Fragmentarea actinei are consecinte asupra microvililor care isi vor pierde integritatea, ceea ce duce la reducerea absorbtiei. Actina participa si la formarea jonctiunilor iar daca isi pierde integritatea va duce la disparitia jonctiunilor care va duce la deschiderea spatiului intercelular, iar fluidele vor putea trece prin spatiul intercelular. Redistributia integrinelor va duce la disparitia contactelor celula - substrat ceea ce va determina celulele sa cada in lumenul tubului urinifer si astfel este posibila obstruarea lumenului tubului urinifer. Boala Davidson consta in alterarea citoscheletului de actina care va duce la pierderea microvililor. Boala se manifesta la nou nascut. Atunci cand sunt afectate celulele tubului intestinal are loc reducerea suprafetei de absorbtie, deci scade cantitatea de substante absorbite ceea ce va avea efecte grave asupra copilului: scaderea in greutate si malnutritia, care in final vor conduce la deces.

Boala rinichiului polichistic este o boala determinata genetic, in care tubul renal este inlocuit cu chisturi (formatiuni ovalare care contin lichid). Aceasta va duce la pierderea zonei renale, ceea ce va determina insuficienta renala. Aparitia chisturilor este datorata lipsei polaritatii ca urmare a redistributiei Na+/K+ ATP-azei si a EGF. Pemfigus Vulgaris este o dermatoza (dermato = piele) care apare la adult. Ea are un debut brusc. Pe suprafata de piele sanatoasa, sau pe mucoasa apar bule care dupa spargere formeaza cruste (coji) sangerande. Dintre mucoase, cea mai afectata este cea bucala. Daca are loc o alimentatie deficitara se poate ajunge la casexie (slabire accentuata) care va duce la deces. In aceasta boala afectarea polaritatii nu este cauza. In plasma celor bolnavi exista anticorpi pentru catenine (, , ). Datorita afectarii acestora, se pierd contactele celula - celula, ceea ce favorizeaza aparitia bulelor (spatii intre celule).

SPECIALIZARI MEMBRANAREAceste specializari apar atat in domeniul bazal cat si in cel apical. Exista deci specializari membranare la nivelul membranei plasmatice apicale, laterale si bazale. Specializari ale membranei celulare apicale Ele au diverse roluri: marirea suprafetei de absorbtie (microvilii si stereocilii), transport de molecule si celule (cilii), sau rol senzorial (stereocilii). Microvilii sunt specializari ce se disting numai la microscopul electronic. Ei reprezinta forme de organizare stabila a filamentelor de actina. In celula epiteliala sunt frecventi si sunt in general scurti. Aceste specializari sunt cacteristice celulelor implicate in absorbtie. Ei apar fie izolati (la distante variabile, avand forma si dimensiuni diferite) fie grupati (acopera intreaga suprafata membranara si au aceeasi forma si acelasi diametru). Microvilii egali, cand sunt grupati au corespondenti in microscopia optica: platoul striat (o zona striata la polul apical cu striatii perpendiculare pe suprafata celulei) si margine in perie (aspect de fire la polul apical). Exista diferente intre platoul striat si marginea in perie. Marginea in perie prezinta microvili mai lungi care au citoscheletul axial mai putin dezvoltat ceea ce permite variatia lungimii lor; ei se rup usor (sunt friabili), ceea ce le da un aspect neregulat. Marginea in perie apare la polul apical al nefrocitului, in segmentul proximal al tubului urinifer. Platoul striat apare la polul apical al enterocitului. Stereocilii se disting si la microscopul electronic si la cel optic. La microscopul optic se aseamana cu niste cili mai lungi. Studiile de microscopie electronica au aratat ca denumirea este improprie, stereocilii fiind de fapt niste microvili. Ei sunt mai lungi decat microvilii obisnuiti, mai subtiri si adeseori ramificati. Rolul stereocililor depinde de localizarea epiteliului. In unele localizari au rol in marirea absorbtiei (epiteliul cailor genitale masculine: epididim si canal deferent). In epiteliile receptoare din urechea interna (organul Corti, crestele ampulare etc) au rol senzorial. Cilii apar si in microscopia optica si in cea electronica. Spre deosebire de microvili si stereocili, cilii sunt alcatuiti din microtubuli. Ei reprezinta specializari membranare cu mobilitate, asigurand miscari ondulatorii (in val). Au rol in transportul moleculelor sau celulelor de-a lungul epiteliului. Ex.:epiteliul de tip respirator, epiteliul trompelor uterine. Specializari ale membranei plasmatice bazale Acestea apar la unele celule epiteliale, adica la cele implicate in transportul transcelular si au rolul de a mari suprafata. Ele apar ca invaginari ale membranei spre citoplasma (in care exista mitocondrii cu axul longitudinal paralel cu invaginatia). Aceste invaginari produc o compartimentare a citoplasmei la nivel bazal. Ansamblul invaginarilor membranei plasmatice bazale se numeste labirint

bazal. Datorita acestor invaginari si mitocondriilor exista corespondent in microscopia optica: aspectul striat al citoplasmei la polul bazal. Ex.: tubul urinifer, glandele exocrine (in lobul, in ductele striate). Aceste specializari contin receptori pentru factorii sangvini si se specializeaza pentru jonctiunea celula - matrice extracelulara. Polul bazal se ancoreaza la matrice prin contacte focale (alcatuite din filamente de actina) si prin hemidesmozomi (alcatuiti din filamente intermediare sau tonofilamente). Indiferent de jonctiune, planul de organizare a jonctiunii e similar: in citosol exista proteine de ancorare intracelulare care sunt conectate cu proteine transmembranare prin intermediul carora se face legatura cu proteinele din matricea extracelulara. Specializari ale membranei plasmatice laterale Au rol in stabilirea interactiunilor celula - celula, asigura adezivitatea simpla, care se realizeaza prin spatiile intercelulare si adezivitatea prin jonctiuni speciale. Spatiile intercelulare contin o retea de glicoproteine care interactioneaza cu domeniile extracelulare a proteinelor transmembranare din membrana laterala a doua celule adiacente. Spatiile intercelulare mai contin lichid ce mediaza schimbul dintre celula epiteliala si matricea extracelulara. Jonctiunile stranse (zonulae ocludens) fac parte din jonctiunile speciale si au rol de a delimita domeniul apical de cel laterobazal. Ele controleaza permeabilitatea spatiului extracelular, impiedicand trecerea libera a moleculelor in spatiul extracelular. Jonctiunile de ancorare mentin integritatea epiteliului. Ele sunt jonctiuni adherens (formate din filamente de actina) sau desmozomi (formate din filamente intermediare). Jonctiunile de comunicare (nexus, gap) asigura o difuzie selectiva a moleculelor intre celulele adiacente. Ele apar in epiteliile embrionare si sunt rare la adult. Exista in doua tipuri de tesuturi: endoteliu si mezoteliu. Desmozomul este caracteristic tesutului epitelial, astfel incat, daca o persoana examineaza o leziune tumorala la microscopul optic si la cel electronic, el nu poate deosebi celula tumorala decat pe baza modificarilor aparute la nivelul desmozomului.

MEMBRANA BAZALAEste o componenta a matricei extracelulare ce stabileste raporturi constante cu orice tip de proteina. Are in componenta proteine si glicozaminoglicani sulfatati. Caracteristici: MB are o grosime variabila (aprox. cateva zeci de microni) ce se evidentiaza la microscopul optic, care are o putere separatoare de 0,2. In coloratii uzuale MB nu se vede la microscopul optic. Pentru evidentiere se folosesc metode histochimice. Atfel, prin metoda PAS, datorita continutului ridicat de glucide, MB apare in rosu purpuriu. Prin impregnare argentica cu precipitarea sarurilor de argint, MB este neagra datorita continutului crescut de fibre de reticulina. Cea mai fina MB este cea din epiteliul vezicii urinare, astfel incat pana la aparitia microscopului electronic existenta membranei bazale in raport cu epiteliul era incerta. MB are un aspect variat: in mod obisnuit apare ca o structura liniara, uneori insa are un aspect ondulat datorita unor proiectii ale tesutului conjunctiv spre epiteliu, proiectii numite papile conjunctive. MB are o compozitie chimica variata (in functie de localizarea epiteliului). Astfel, in orice MB exista 5 componente chimice majore (permanente) si anume: colagen tip IV (o proteina fibroasa), laminina (glicoproteina), entactina (glicoproteina), heparansulfat, fibronectina (glicoproteina). Colagenul, laminina, entactina si heparansulfatul sunt secretate de celulele epiteliale iar fibronectina este secretata de celulele din matrice. Aceste componente chimice majore sunt secretate de celulele epiteliale sprijinite pe membrana si in parte de celulele conjunctive din matricea extracelulara.

La examinarea prin microscopie electronica de transmisie, membrana bazala are aspect fin, granular, ce are drept corespondent morfologic o retea de fibrina foarte fina. De la polul bazal al celulelor epiteliale la matricea extracelulara, membrana bazala are trei componente care pot fi evidentiate la microscopul electronic: lamina lucida (rara) care apare ca o regiune electronotransparenta, lamina densa (bazalis) care apare ca o banda electronodensa, lamina fibroreticularis (retea de fibre ce contine un alt tip de colagen, colagen tip III, care se organizeaza formand fibre de reticulina care se vad prin impregnare argentica). Functiile membranei bazale: reprezinta o interfata de adezivitate intre epiteliu si matricea extracelulara: celulele epiteliale se ancoreaza la membrana bazala care, la randul ei, are contact cu celulele tesutului conjunctiv. este o bariera permeabila si selectiva. Dintre componentele MB, asigura permeabilitatea GAG sulfatati care, prin multiplele lor sarcini negative, se organizeaza in pori cu diametrul variabil. controleaza organizarea si diferentierea celulara. Ea mediaza interactiunea dintre receptorii de suprafata, ce apartin celulei epiteliale, si diverse molecule din matricea extracelulara.

Histologie - curs 3PROCESUL DE CHERATINIZARE Are loc in epiteliul pavimentos stratificat. Procesul principal consta in sinteza si depozitarea intracelulara a cheratinei, proces ce are loc pe masura ce celula inainteaza dinspre stratul bazal spre cel superficial. In celulele superficiale se va forma o masa proteica rezistenta si compacta care este bogata in cisteina, deci are un continut mare de sulf. Cheratina este rezultatul a doua procese ce au loc in celula: 1. sinteza de citocheratina (condensarea filamentelor intermediare de citocheratina = tonofilamente) 2. impregnarea citocheratinei cu proteine speciale (cheratohialina si filagrina) Timpul necesar variaza in raport cu localizarea epiteliului si este cuprins intre 20 si 45 de zile. Prin aceste doua procese se formeaza cheratina moale, care se deosebeste de cea dura (existenta la nivelul derivatelor epidermului - unghii, par). Cheratina moale este saraca in sulf, bogata in grasimi, pastreaza proprietatea de flexibilitate, se poate descuama. Acest epiteliu are doua corpuri: un corp mucos si un corp cornos. El are mai multe straturi: bazal (generator), spinos, granular, cornos (care are doua substraturi: stratul lucidum si stratul cornos propriu-zis). Pe langa cheratinocite, celulele specifice epidermului, care au rol in producerea si depozitarea cheratinei, exista si alte tipuri de celule: melanocite, celule Merkel, celule Langerhans, care au alta origine embriologica decat cheratinocitele. Melanocitele sunt derivate din crestele neurale si au rol in sinteza melaninei. Ele se gasesc in stratul bazal, alaturi de celulele Merkel, care sunt derivate tot din crestele neurale si au rol de receptori tactili. Celulele Langerhans au origine in maduva osoasa hematogena si intervin in procesul imun (recunosc antigenele). Cheratinocitele alcatuiesc cele doua compartimente ale epidermului: compartimentul proliferativ si cel functional. Cheratinocitele sunt si ele de mai multe feluri, in functie de stratul in care se afla: cheratinocite bazale (care se gasesc numai in compartimentul proliferativ), si cheratinocite spinoase, granulare sau cornoase, care alcatuiesc impreuna compartimentul functional. Compartimentul proliferativ este alcatuit din celule cubice sau usor columnare, cu citoplasma bazofila. Exista cantitati mari de poliribozomi, mitocondrii si putin aparat Golgi, ceea ce dovedeste sinteza crescuta de proteine structurale. Cheratinocitele bazale stabilesc jonctiuni desmozomale cu celulele supraiacente (celule spinoase) si hemidesmozomi cu membrana bazala. Aceste cheratinocite prezinta mitoze crescute.

La nivelul stratului bazal exista o populatie heterogena de celule. Exista un procent mic de celule stem (celule de origine) care alcatuiesc un rezervor de celule pentru epiderm. Restul celulelor din stratul bazal evolueaza pe linie cheratinocitara (sintetizeaza si depoziteaza cheratina). In aceste celule au loc cele doua procese: sinteza filamentelor de citocheratina (tonofilamente) si sinteza de involucrina (involucrum = invelis). Compartimentul functional este alcatuit din celelalte tipuri de cheratinocite (granulare, spinoase si cornoase). Cheratinocitele din stratul cornos se numesc corneocite. La acest nivel mitozele sunt absente. Au loc doar diferentieri celulare, care se petrec in mai multe etape: 1. Are loc acumularea treptata de citocheratina la nivelul corneocitului unde reprezinta aprox. 50% din totalul proteinelor celulare. Citocheratina are tendinta de a se dispune spre periferia citoplasmei. 2. Citocheratina se insolubilizeaza si se dispune ca un invelis subplasmalemal si va aparea deci o ingrosare a membranei celulare. Acest invelis este maxim la nivelul corneocitelor dar este vizibil de la nivelul........ 3. Sinteza de cheratohialina debuteaza in cheratinocitul spinos superficial iar cea mai mare cantitate se gaseste in cheratinocitul granular. Cheratohialina se dispune sub forma de granule bazofile care nu au endomembrane. 4. In cheratinocitul spinos superficial incepe formarea de corpi lamelari care sunt delimitati de membrane derivate din aparatul Golgi. La nivelul cheratinocitului granular continutul corpilor lamelari este eliminat la exterior. Acestia contin material fosfolipidic. Eliminarea se face spre stratul cornos, deci materialul fosfolipidic se dispune intre corneocite, formand straturi lamelare. Acest material fosfolipidic are rol de a mentine adezivitatea celulelor si actioneaza ca o bariera pentru apa (impiedica evaporarea apei). 5. Are loc sinteza de filagrina. Proteina este sintetizata ca profilagrina in cheratinocitul granular. Ea se va transforma in filagrina matura in corneocit. 6. Urmatoarea etapa consta in sinteza cheratinei. Mai intai citocheratina se impregneaza cu cheratohialina si se formeaza -cheratina. -cheratina se combina cu filagrina si rezulta cheratina moale. Acum apar si modificari ale organitelor celulare. Acestea se degradeaza sub actiunea enzimelor lizozomale si dispare si nucleul. Astfel, procesul de cheratinizare este considerat o apoptoza speciala. Dupa procesul de cheratinizare, celula devine o masa proteica inconjurata de corpi lamelari. Acest strat are mai multe roluri: asigura rezistenta mecanica reprezinta componenta epidermului cu rol de bariera: impiedica patrunderea microorganismelor la nivelul epidermului este impermeabila pentru apa Celulele superficiale se pierd, se descuameaza, fiind celule care acumuleaza o mare cantitate de fosfataza acida. Psoriazisul este o dermatoza eritemato-scuamoasa destul de frecventa. Are loc inrosirea pielii (datorita vasodilatatiei locale) si se formeaza cruste in centru. Boala are perioade de acutizare si perioade de remisiune. Zonele afectate sunt in special zonele supuse unor presiuni (coate, genunchi, incheieturile degetelor). Acutizarile apar in special in perioade de stress. Cauzele acestei boli sunt modificari ale procesului de cheratinizare, in zonele afectate: 1. Are loc extinderea compartimentului proliferativ de la cheratinocitele bazale si la cele spinoase. Prin urmare, apare o populatie de celule mai numeroasa. 2. Are loc reducerea ciclului de viata al celulei din epiderma la aprox. 7 zile fata de 20-45 de zile cat este in mod normal. TIPURI DE CELULE EPITELIALE

Clasificarea celulelor epiteliale se face in functie de aspectul morfologic, care se afla in stransa legatura cu functia celulei. Astfel exista: 1. celule epiteliale specializate pentru transport 2. celule epiteliale specializate pentru sinteza si secretia de molecule 3. celule epiteliale specializate pentru contractie (celulele mioepiteliale) Celule epiteliale specializate pentru transport Aceste celule poseda mecanisme de transport selectiv de Na+ si K+. Ele au pompe membranare cu activitate ATP-azica si anumite particularitati structurale. Prototipul acestui tip de epiteliu este nefrocitul din segmentul proximal al tubului urinifer. Aceasta celula are mai multe particularitati: La nivelul membranei bazale exista invaginari citoplasmatice dar care nu sunt insotite de membrana bazala. Astfel este marita suprafata activa membranara. La acest nivel se gasesc pompele cu activitate ATP-azica. La nivelul membranei bazale apar si compartimente, ca urmare a numeroaselor invaginari citoplasmatice. In aceste compartimente exista mitocondrii alungite ce prezinta numeroase criste. Ele realizeaza aportul crescut de ATP necesar pompelor. La nivelul membranei laterale, in partea sa apicala exista jonctiuni stranse, care impiedica retrodifuzia ionilor pompati (directioneaza fluxul de ioni). Si la nivelul membranei laterale exista interdigitatii. La nivelul membranei apicale exista microvili care maresc suprafata de absorbtie. Nefrocitul asigura transportul de Na+ din lumen spre mediul intern. Acest proces cuprinde mai multe etape: Na+ este preluat din lumenul tubului, prin membrana apicala, prin difuziune prin canale ionice, ca urmare a gradientului de concentratie si electric. Ionul de Na+ este insotit si de ionul de Cl- si de molecule de H2O, prin osmoza. Ionul de Na+ este pompat in mediul intern (sange), insotit de ionul de Cl- si de molecule de H2O. Epiteliul tubului urinifer are mai multe roluri: reprezinta o bariera activa prin care se controleaza concentratia de apa si de ioni. are loc concentrarea unor medii prin deplasarea apei. In functie de sensul de deplasare al ionilor au loc procese de absorbtie sau secretie. Atunci cand deplasarea se face in sens apico-bazal au loc procese de absorbtie, iar cand deplasarea se face in sens bazo-apical au loc procese de secretie. Reabsorbtia de ioni are loc in: nefrocitele din segmentul proximal al tubului urinifer nefrocitele din segmentul distal al tubului urinifer celulele din ductele striate epiteliul tubului digestiv peretii colecistului Secretia de ioni are loc in: procesele ciliare - ghemuri de capilare care intra in alcatuirea tunicii medii a globului ocular. Secretia are loc la nivelul celulelor endoteliale ale capilarelor plexurile coroide - formatiuni din SNC ce reprezinta invaginari ale piamater spre ventriculii cerebrali. Prezinta un ax conjunctiv si un epiteliu de acoperire care secreta ioni. Ele sunt responsabile de secretia lichidului cefalorahidian (LCR). Deplasarea ionilor se face mai degraba prin spatiul intercelular decat transcelular, adica ionii patrund in celula prin membrana apicala si, dupa ce au trecut de zona jonctiunilor stranse, ies prin

membrana laterala in spatiul intercelular si ajung pe aceasta cale in mediul intern. Acest traseu este preferabil traseului transcelular datorita consumului mai scazut de energie. Celule epiteliale specializate pentru sinteza si secretie Se pot secreta: proteine amine si proteine mici glicoproteine lipide

Celulele epiteliale specializate pentru sinteza si secretia de proteine Aceste celule se pot gasi in glande exocrine, endocrine sau paracrine. Celulele au polaritate morfologica: citoplasma bazala este bazofila iar citoplasma apicala este acidofila sau bazofila dupa natura proteinei secretate. Cu ajutorul microscopului electronic s-a observat localizarea diferitelor organite dupa cum urmeaza: la polul bazal - organitele specializate pentru sinteza proteinelor: ribozomi si reticul endopasmic rugos aparatul Golgi este situat supranuclear granulele de secretie in zona apicala (apar dense la fluxul de electroni) Proteinele sintetizate pot fi: enzime digestive (secretate de celulele seroase) - glanda parotida, submandibulara, pancreasul exocrin proteine plasmatice - hepatocitul, care secreta albumine, globuline, fibrinogen. hormoni - paratiroida, care sintetizeaza si secreta parathormon. Sinteza proteinelor este continua. Secretia proteinelor poate fi continua sau intermitenta. In cazul secretiei continue celula nu face depozite intracelulare de produs de secretie (hepatocitul). In cazul secretiei intermitente produsul de secretie se acumuleaza in granule de secretie care alcatuiesc depozite intracelulare. Produsul de secretie poate fi eliberat prin canale de excretie (glanda exocrine), intr-un capilar (glanda endocrina) sau in lichidul interstitial (glanda paracrina). Prototipul celulei care sintetizeaza si secreta proteine este celula din acinul pancreatic. Etapele ciclului secretor in celula pancreatica sunt urmatoarele: Asimilarea aminoacizilor de catre celula epiteliala. Celula poate sintetiza proteine numai pe baza aminoacizilor preluati din mediul intern. Preluarea se realizeaza la polul bazal si se face in mod activ, necesitand un transportor care este specific pentru fiecare tip de aminoacid. Sinteza lantului polipeptidic la nivelul ribozomilor atasati la reticulul endoplasmic rugos. Moleculele proteice sintetizate vor patrunde in lumenul RE unde va avea loc segregarea (inlaturarea moleculei semnal). Acumularea in aparatul Golgi. Transportul de la reticulul endoplasmic la fata convexa a cisternelor golgiene se face cu ajutorul veziculelor sau microveziculelor de transport ce iau nastere prin inmugurire din cisternele reticulului endoplasmic. In aparatul Golgi are loc condensarea, agregarea moleculelor proteice. Formarea granulelor de secretie. Granulele se formeaza prin inmugurirea cisternelor aparatului Golgi. Granulele de secretie devin din ce in ce mai dense la fluxul de electroni pe masura ce se apropie de polul apical al celulei. Granula de zimogen este specifica pancreasului exocrin.

Granulele de zimogen contin amestec de protein-enzime active si inactive (amilaza, lipaza, ribonucleaza, colesterol esteraza, tripsinogen, procarboxipeptidaza etc) Transportul granulelor de secretie. Se realizeaza cu ajutorul elementelor de citoschelet (microtubuli si microfilamente). S-a dovedit experimental ca substantele care distrug citoscheletul au ca efect incetarea migrarii veziculelor. Colchicina duce la depolimerizarea microtubulilor iar citochalazina B afecteaza microfilamentele. Aceste substante determina oprirea granulelor de secretie la nivelul aparatului Golgi. Procesul de migrare este dependent si de consumul energetic, deci o substanta care produce decuplare proceselor de oxido-reducere are ca efect si oprirea veziculelor de secretie. Procesul este independent de intensitatea sintezei proteice. Astfel, cicloheximida, o substanta care blocheaza transferul unui aminoacid de pe ARNt specific pe lantul polipeptidic, ducand la blocarea sintezei proteice, nu afecteaza transportul veziculelor de secretie. Eliminarea produsului de secretie care are loc prin exocitoza. Exocitoza are loc numai la polul apical si niciodata prin membrana bazala sau laterala. Are loc o interactiune intre proteinele din endomembrana granulelor cu proteinele din membrana apicala a celulei. Apoi are loc o rearanjare structurala a celor doua membrane care vor fuziona. Granula de secretie se deschide astfel spre exterior si continutul sau este eliminat din celula. Celule epiteliale specializate pentru sinteza si secretia de amine si polipeptide mici Se mai numesc si celule APUD (Amine Precursor Uptake and Decarboxilation). Notiunea a fost introdusa de Pearse. Aminele pot fi preluate din circulatie de catre celule sau pot fi sintetizate de catre celule din precursori, proces realizat de celulele APUD. Aceste celule au un continut mare in aminoacid decarboxilaza. Ele sunt celule endocrine sau paracrine, au distibutie difuza si sunt de obicei localizate intraepitelial, fiind izolate sau in grupuri mici. Celulele APUD se gasesc de-a lungul tubului digestiv de la esofag pana la canalul anal si in structura canalelor care se varsa in intestin (canalul coledoc si canalul Wirsung). Aceste celule alcatuiesc axa gastro-entero-pancreatica. Ele se mai gasesc si in epiteliul respirator, in structura glandelor tiroida si paratiroida, in aparatul urogenital si in piele. La microscopul optic citoplasma celulelor APUD este bazofila si celulele sunt greu de diferentiat de restul celulelor. Deci sunt necesare metode speciale de diferentiere: 1. Precipitarea cu saruri de Ag (solutie amoniacala de AgNO3). Celulele pot fi argentafine sau argirofile. Celulele argentafine retin Ag care precipita direct din solutie. Celulele argirofile necesita un reducator din mediul extern pentru a putea retine Ag. 2. Oxidarea cu dicromat de potasiu (K2Cr2O7) pentru celulele cromafine. Celulele enterocromafine se gasesc in tubul digestiv si se pot oxida cu K2Cr2O7. 3. Metacromazia cu albastru de toluidina dar dupa o hidroliza acida. 4. Fluorescenta indusa de formaldehida. 5. Imunocitochimie - metoda cea mai folosita actual. Se folosesc anticorpi monoclonali cu ajutorul carora se fac determinari foarte precise ale tipului de celule APUD studiate. Se mai pot folosi markeri, prin intermediul carora se pune in evidenta o populatie de celule APUD. Markeri pot fi: enolaza neuronala, specifica sistemului neuroendocrin, dar care se gaseste si in sistemul nervos); proteina PG P9.5 (Protein Gene Product 9.5), care este o proteina solubila ce apare in celulele APUD cu exceptia celor intestinale si careia nu i se cunoaste functia; cromograninele si secretograninele (initial se gasesc in medulosuprarenala) care sunt proteine solubile ce contribuie la descarcarea granulelor de secretie. 6. Hibridizare in situ: celulele sunt identificate dupa continutul in ARNm specific. In microscopia electronica celulele APUD apar sub doua forme: inchise sau deschise, in functie de raportul polului apical cu lumenul organului. La celulele deschise, polul apical vine in contact direct

cu lumenul. Uneori au si microvili. Celulele inchise au polul apical acoperit de o alta celula epiteliala, deci nu intra in raport direct cu lumenul. La celulele APUD organitele sunt slab reprezentate. Concentratia de polipeptide este cuprinsa intre 10-6 si 10-9 g/ml. Granulele de secretie sunt aglomerate spre polul bazal al celulei. Granulele de secretie au forma, dimensiuni si densitati la fluxul de electroni diferite. Produsul de secretie este un amestec de substante format din: amine, alaturi de unul sau mai multi hormoni proteici, cromogranine, secretogranine, Ca2+ si ATP. Eliminarea granulelor se face prin polul bazal atunci cand celula este endocrina sau paracrina dar exista si cazuri cand eliminarea se face prin polul apical. Eliberarea se face prin exocitoza discontinua, in functie de stimuli. Actualmente, notiunea de celule APUD a fost inlocuita de conceptul de Sistem Neuroendocrin Difuz. Se numesc sistem neuroendocrin deoarece aceste celule au proprietati care amintesc atat de neuron cat si de celula endocrina clasica. Sub actiunea unui stimul specific, este eliberat mesagerul chimic care actioneaza in vecinatate sau la distanta (caracter de celula endocrina). Celula prezinta activitate electrica ce creste in timpul eliminarii produsului (caracter de celula nervoasa). Celule epiteliale specializate pentru sinteza si secretia de glicoproteine Sunt celule endocrine sau celule exocrine. Celulele exocrine sunt celulele mucoase: celula caliciforma, celulele gastrice, celulele din acinii mucosi. Celulele endocrine sunt celulele din adenohipofiza care secreta hormoni tropi: proopiomelanocortina (POMC), gonadotropina etc. Prototipul celulelor specializate pentru sinteza si secretia de glicoproteine este celula caliciforma. Ea este localizata intraepitelial. La microscopul optic, in coloratie uzuala (hemalauneozina), celula caliciforma are un pol apical dilatat, palid, cu aspect vacuolar (deoarece prin coloratie HE se pierd glucidele) si un pol bazal efilat (ingustat). Prin coloratie PAS, glucidele se pastreaza si poate fi examinat polul apical si platoul striat. In microscopia electronica, dispozitia organitelor explica procesul de sinteza si secretie: Reticulul endoplasmic rugos se gaseste la polul bazal Mitocondriile se gasesc intre cisternele RE rugos Aparatul Golgi se gaseste supranuclear si are o extindere mare Granulele de secretie se acumuleaza la polul apical pe care il destind, datorita faptului ca sunt foarte multe si mari. Exista si cativa microvili Procesul de sinteza al glicoproteinelor incepe cu asimilarea aminoacizilor din mediul extern, apoi urmeaza sinteza lantului polipeptidic in ribozomii atasati RE rugos. Lantul trece apoi in lumenul RE rugos unde are loc segregarea, dupa care este transportat prin microvezicule la aparatul Golgi. Aici are loc elaborarea si atasarea componentei glucidice la lantul polipeptidic. De asemenea glicoproteina este apoi sulfatata rezultand o glicoproteina sulfatata. De aici, dupa ambalarea in granule de secretie are loc transportul spre membrana apicala cu ajutorul elemnetelor de citoschelet si apoi exocitoza. Granulele de secretie din celula caliciforma sau alte celule mucoase sunt granule de mucina. Atunci cand are loc fuzionarea endomembranei granulei de secretie cu membrana celulara are loc o modificare a permeabilitatii pentru apa, care va patrunde in granula de secretie si va hidrata continutul acesteia. Astfel se formeaza mucusul. Mucusul este deci mucina hidratata. Celulele specializate in sinteza si secretia de lipide Pot fi celule endocrine sau exocrine. Celulele exocrine sunt cele din glanda sebacee unde secretia este o mixtura de lipide cu celule dezintegrate. Celulele endocrine sunt celulele care sintetizeaza steroizi: celulele gonadale (celulele Leydig la barbat si celulele foliculare si luteale la femeie), si celulele din corticosuprarenala. Prototipul celulelor specializate in sinteza si secretia de lipide sunt celulele care secreta steroizi. La microscopul optic, in coloratie uzuala, ele au forma poligonala, cu nucleul central,

eucromatic. Citoplasma este acidofila si cu aspect vacuolar datorat picaturilor de lipide pline cu precursor al hormonilor steroici (colesterol esterificat). La microscopul electronic se observa un continut mare de reticul endoplasmic neted (REN) si mitocondrii cu criste tubuloveziculare. Nu se cunoaste semnificatia acestor criste mitocondriale speciale. Intre mitocondrii si REN exista stranse relatii functionale si structurale. Relatia structurala este data de faptul ca mitocondriile se afla printre cisternele REN. Relatia functionala este data de cooperarea dintre enzimele REN cu enzimele mitocondriale (unele din enzimele necesare procesului de sinteza apartin REN iar altele apartin mitocondriilor). Astfel, sinteza colesterolului din acetat este catalizata de enzime din REN, transformarea colesterolului in pregnenolona (prima etapa in procesul de sinteza propriu-zisa a hormonilor steroici) este catalizata de enzime mitocondriale iar restul etapelor pana la obtinerea diversilor hormoni steroici se parcurg datorita enzimelor din REN. Celule epiteliale specializate pentru contractie (celulele mioepiteliale) Sunt localizate intre membrana bazala a unei celule epiteliale si membrana bazala (MB) a tesutului epitelial. Se gasesc la nivelul adenomerilor (alveole sau acini) si al ductelor din anumite glande exocrine: glandele salivare, lacrimale, sudoripare si mamare. La microscopul optic apar ca niste prelungiri care incercuiesc alveolele, acinii sau ductele. Prezinta putina citoplasma. La microscopul electronic, in citoplasma se observa: 1. existenta filamentelor intermediare de citocheratina, fapt care atesta originea lor epiteliala 2. existenta proteinelor contractile (actina, miozina si tropomiozina), organizate in mod asemanator cu cele din fibra musculara neteda 3. existenta jonctiunilor gap si a desmozomilor. Jonctiunile gap se formeaza intre celulele mioepiteliale alaturate, fapt care asigura actiunea sincrona a celulelor mioepiteliale. Desmozomii se formeaza intre celulele epiteliale si celulele din unitatile secretorii sau din ducte si astfel se produce o tensiune asupra unitatii secretorii si se ajuta la eliminarea granulelor de secretie.

Histologie - curs 4 TESUTUL CONJUNCTIVEste alcatuit din: celule conjunctive matricea extracelulara (substanta fundamentala si fibre) Matricea conjunctiva extracelulara este un ansamblu de molecule proteice si polizaharidice secretate local de celulele conjunctive si asamblate intr-o retea foarte bine organizata. In trecut s-a crezut ca este o masa inerta cu rol de stabilizare. Acum matricea este considerata un mediu extracelular in care celulele migreaza, prolifereaza, cresc, se diferentiaza, capata forma si functie. Ele au nevoie de macromoleculele matricei conjunctive. Pe macromolecule se fixeaza factorii de crestere si hormonii care formeaza un ansamblu masiv de semnale pentru celulele conjunctive. Toate macromoleculele au un turn-over de reinnoire, deci sunt produse in permanenta si se degradeaza mereu cu ajutorul unor enzime secretate tot de celulele conjunctive. Toate macromoleculele sunt in interactiune cu celulele conjunctive, doar ca unele interactioneaza direct (prezinta receptori specifici pe membrana celulei conjunctive) si altele interactioneaza indirect prin intermediul unor proteine de adezivitate. Dintre receptorii implicati in interactiunea matrice - celula enumeram: integrine, receptori integrine-like si receptorii non-integrine. Proteinele de adezivitate implicate in interactiunea matrice celula sunt: fibronectina si laminina. Macromoleculele sunt secretate de majoritatea celulelor conjunctive cu exceptia celulelor sangvine mature. Compozitia moleculelor depinde de tipul de celula, de gradul de diferentiere al celulelor si de statusul metabolic al celulei.

Componentele de baza ale matricei conjunctive sunt proteinele fibroase, glicozaminoglicanii (GAG) si proteoglicanii. Proteinele fibroase alcatuiesc fibrele matricei conjunctive si structurile de adezivitate. Colagenul intra in compozitia fibrelor de colagen si de reticulina iar elastina alcatuieste fibrele elastice. In componenta structurilor de adezivitate intra fibronectina si laminina si aceste structuri mediaza legatura dintre matrice si celule. Proteoglicanii au o structura ramificata pe cand GAG sunt neramificati. GAG sunt structuri polizaharidice cu o incarcatura negativa mare, data de radicalii sulfat si carboxil. Incarcatura negativa este responsabila de atragerea ionilor de Na+ care sunt osmotic activi care vor atrage la randul lor si apa; deci se va realiza o structura de gel puternic hidratat in care faza lichida a gelului este un mediu de vehiculare a hormonilor si metabolitilor pana la nivelul celulei conjunctive. Prin hidratarea matricei de catre GAG si proteoglicani se realizeaza turgescenta tesutului conjunctiv (turgescenta reprezinta umplerea cu apa a unui tesut). GAG confera matricei rezistenta la compresie iar fibrele conjunctive confera rezistenta la tractiune. FIBRELE TESUTULUI CONJUNCTIV Colagenul Este una dintre cele mai raspandite proteine. Reprezinta 25% din totalul proteinelor structurale si 6% din greutatea corpului (la fel de mult cat cantareste si pielea). Molecula are un aspect de bastonas cu lungimea de 300 nm, diametrul de 1,5 nm si greutatea moleculara de 28500 daltoni. Molecula este formata din trei lanturi care pot fi de tip 1 sau 2 dispuse intr-un triplu helix. Lantul are pe fiecare tur de spira cate 3 aminoacizi, deci in total intr-un lant, exista aprox. 1050 aminoacizi. La fiecare al treilea aminoacid se repeta glicina. Deci formula generala este: = (Y - Gly - X)n, unde Y este hidroxilizina si hidroxiprolina iar X este prolina. Compozitia procentuala a colagenului este: glicina - 33% prolina - 12% hidroxiprolina - 12% hidroxilizina - 12% Mai apar si alti aminoacizi care fac diferenta intre lanturile 1 si 2 si intre tipurile de colagen. Mai pot fi atasate oligozaharide care se fixeaza la nivelul hidroxilizinei. Deci colagenul este o glicoproteina care, in functie de procentul de oligozaharide, poate da o reactie PAS pozitiva mai accentuata sau mai putin accentuata. Colagenul este de 25 de tipuri care reprezinta combinari ale lanturilor 1 si 2. Dintre acestea, 15 tipuri sunt foarte bine cunoscute d.p.d.v. molecular si functional, iar din acestea, 5 tipuri sunt cele mai raspandite. Se poate face o clasificare dupa raportul dintre colagen si matrice: colagen fibrilar, care se organizeaza in fibrile si formeaza fibre de colagen sau reticulina colagen afibrilar care nu formeaza fibrile deoarece atat la capul amino terminal cat si la cel carboxi terminal prezinta domenii globulare, care impiedica polimerizarea in fibrile. Tipuri de colagen fibrilar Este colagenul de tip I, II, III, V, IX, X si XI. Colagenul de tip I, II, III, V si XI formeaza fibrile omogene (contin doar molecule de tip I, doar molecule de tip II etc.). Colagenul de tip IX si X formeaza fibrile heterogene. Colagenul afibrilar se va atasa periodic la fibrilele de colagen si va forma retele bidimensionale in structura laminelor bazale (colagenul de tip IV). Fiecare tip de colagen are in componenta tipuri specifice de lanturi 1 sau 2 (in colagenul de tip I avem lanturi 1(I), in colagenul de tip II avem lanturi 2(II) etc.).

Colagenul de tip I. Este alcatuit din doua lanturi 1(I) si un lant 2(I) sau din trei lanturi 1(I). Are cea mai larga raspandire (aprox. 90% din tot colagenul). Este localizat in tesutul conjunctiv din piele, tendon, ligament, dentina, sclera, fascia musculara, capsula organului. Este rezistent la intindere si tensiune. Colagenul de tip II (colagenul cartilajului). Este alcatuit din trei lanturi 1(II)si se gaseste in cartilajul hialin si elastic, notocord si discurile intervertebrale. El asigura forma si rezistenta la deformare. Colagenul de tip III. Este format din trei lanturi 1(III). Se gaseste in stroma conjunctiva a unor organe: uter, ficat, splina, rinichi, plaman, in structura muschiului neted, a vaselor sangvine si in pielea fetala. El intra in componenta fibrelor de reticulina. Are un rol structural si elasticitar. Colagen de tip IV. Este format din trei lanturi de tip 1(IV) sau din trei lanturi de tip 2(IV). El reprezinta colagenul amorf din laminele bazale ale epiteliilor, endoteliilor vasculare, epiteliilor din glomerulii renali si din cristalin. Are rol de suport si de bariera de filtrare. Colagen de tip V. Este format din doua lanturi de tip 1(V) si un lant de tip 2(V). Este colagenul din laminele bazale ale celulelor musculare striate si netede, laminele bazale ale celulelor Schwann, celulelor gliale si epiteliului placentar. Are rol in principal de suport. BIosinteza colagenului Cuprinde doua mari etape, etapa intracelulara si etapa extracelulara.

Etapa intracelulara Formarea veziculelor de endocitoza prin care isi preia prolina si lizina. Transcriptia si traducerea Lanturile 1 si 2 sunt codificate de gene de pe cromozomii 17 (1) si 7 (2). Ele sunt copiate pe molecule de ARNm care vor ajunge in citoplasma la nivelul ribozomilor atasati RE. Ribozomii sunt atasati reticulului endoplasmic deoarece se produc proteine de export. Aici are loc traducerea in urma careia rezulta lanturile pro1 si pro2 care sunt foarte lungi si foarte grele (au o greutate moleculara de aprox. 154000 daltoni). Lanturile pro au o portiune centrala, colagenica si doua capete necolagenice (capatul amino terminal si capatul carboxi terminal). Cele doua capete alcatuiesc peptidele de extensie. La capatul amino terminal peptida de extensie se numeste peptida semnal. La capatul carboxi terminal peptida de extensie se numeste peptida extra. Peptida semnal va fi scindata enzimatic dupa patrunderea in lumenul RE cu ajutorul unei proteaze. Peptida extra are rol in initierea si controlarea spiralizarii lanturilor in jurul unui ax propriu si in formarea triplului helix. Modificari postranslationale Clivarea secventei semnal cu ajutorul unor proteaze din lumenul RE. Hidroxilarea reziduurilor de prolina si lizina. Procesul este catalizat de doua enzime: peptidil-prolin hidroxilaza si peptidil-lizin hidroxilaza. Se formeaza 3-hidroxi-prolina, 4hidroxi-prolina, 3-hidroxi-lizina si 4-hidroxi-lizina. In afara de aceste enzime mai sunt necesare vitamina C (care are un rol foarte important), ionii Fe, -ceto-glutaratul si oxigenul. Glicozilarea polipeptidului, care are loc la hidroxilizina. Se face cu ajutorul enzimelor galactozil transferaza si glucozil transferaza. Se transfera galactoza si glucozil-galactoza la resturile de hidroxilizina. Formarea triplului helix de procolagen, proces care este initiat de peptida extra (capatul carboxi terminal al lantului pro. Lanturile se spiralizeaza in jurul unui ax propriu iar apoi se spiralizeaza unul in raport cu celalalt si rezulta triplul helix. Intre lanturi apar legaturi covalente si de hidrogen care vor stabiliza molecula nou formata,

procolagenul. Aceasta molecula are doar partea centrala organizata in triplu helix, partile laterale fiind paralele si spiralizate doar in jurul axei proprii. Impachetarea procolagenului in macrovezicule golgiene Deplasarea macroveziculelor in ectoplasma periferica care se face cu ajutorul microfilamentelor si al microtubulilor. Exocitoza procolagenului. Etapa extracelulara Formarea tropocolagenului are loc din molecule de procolagen care, ajunse in spatiul extracelular, sunt clivate sub actiunea unor procolagen peptidaze. Clivarea are loc la capetele nespiralizate in triplu helix, unde se indeparteaza jumatate din capetele nespiralizate si rezulta astfel tropocolagenul. In situatia colagenului fibrilar, mai departe va avea loc polimerizarea (asamblarea in fibrile si apoi in fibre). Polimerizarea se desfasoara in felul urmator: la nivelul hidroxilizinei actioneaza o enzima, liziloxidaza care dezamineaza oxidativ hidroxilizina si va rezulta o aldehida reactiva. Apoi se stabilesc legaturi transversale, cross-link-ari, intre moleculele apropiate. Moleculele de colagen se dispun in fibrile cu diametrul intre 20 si 200 nm. La microscopul electronic, fibra de colagen apare ca o miofibrila. Are o periodicitate de 68 nm care curpinde un disc clar si un disc intunecat. In cadrul fibrilei moleculele de colagen se dispun in siruri paralele echidistante. Intr-un sir, intre molecule se gasesc spatii (deschideri, gap-uri) cu largimea de 35 nm. La urmatorul sir apare un defazaj de 68 nm care se va mentine si in sirurile urmatoare. Gapurile se afla la aceeasi distanta o data la cinci siruri. La microscopul electronic gap-urile se vad intunecate deoarece osmiul sau uraniul se fixeaza la capetele moleculelor de colagen si atunci aceste zone devin dense la fluxul de electroni. Celule producatoare de colagen: celulele mezenchimale fibroblastele miofibroblastele celulele perineuronale cementoblastele (intra in radacina dintelui) odontoblastele (intra in cavitatea pulpara) osteoblastele celulele cartilaginoase unele celule musculare netede celulele epiteliale adipocidele celulele Schwann celulele gliale Fibrele de colagen sunt formate din colagen de tip I, II, V, IX, X, XI. Ele dsunt cele mai groase fibre ale tesutului conjunctiv si au un diametru de aproximativ 20 m. Ele nu se ramifica si nu se anastomozeaza. Se dispun sub forma de benzi, panglici sau manunchiuri cu fibre paralele care se pot aseza fie in toate directiile formand retele, fie paralel formand tesutul conjunctiv ordonat. Tehnici de colorare: coloratie universala - hemelaun-eozina - colagenul apare roz; coloratii topografice: Van Gieson - colagenul apare rosu; AZAN - colagenul apare albastru;

Mallory - colagenul apare albastru; Masson - colagenul apare verde Fibrele de reticulina Fibrele de reticulina sunt cele mai subtiri, avand un diametru de 1 m. Se ramifica si se anastomozeaza formand retele. Nu se vad in coloratie HE deoarece exista foarte multe fragmente oligozaharidice care nu fixeaza nici hemalaunul, nici eozina. Fibrele de reticulina se vad in coloratia PAS unde apar rosu violet. Se mai evidentiaza si prin impregnarea argentica deoarece sunt fibre argirofile. Elastina Elastina reprezinta 6% din proteinele structurale. Molecula are urmatoarea compozitie: glicina - 33%: prolina - 10-13% putina lizina 50-60% aminoacizi nepolari de genul dezmozinei si izodezmozinei. Molecula are o greutate de 72000 daltoni. Dezmozina si izodezmozina sunt responsabile de caracterul puternic hidrofob al moleculei si de caracterul sau elastic. Biosinteza elastinei Cuprinde doua etape: intracelulara si extracelulara. Sinteza este realizata de aceleasi celule ca si sinteza colagenului. Etapa intracelulara decurge la fel ca la colagen, doar ca nu are loc hidroxilarea, glicozilarea si spiralizarea. Molecula rezultata se numeste tropoelastina si are un aspect neregulat, rasucit. In etapa extracelulara tropoelastina va polimeriza. Este nevoie mai intai de o dezaminare a lizinei realizata cu ajutorul liziloxidazei. Rezulta astfel aldehide reactive intre care se vor forma punti covalente si necovalente. Puntile covalente mentin distantate moleculele de elastina in polimer, atat in intindere cat si in relaxare. La microscopul electronic are un aspect amorf, astructurat, dens la fluxul de electroni. Sistemul fibrelor elastice este alcatuit din: fibre de elastina, fibre de oxitalan, si fibre de elaunina. Fibrele de oxitalan si cele de elaunina reprezinta precursori ai fibrelor elastice mature, dar ele se gasesc atat in tesutul embrionar, cat si in cel adult. Fibrele oxitalanice se gasesc in zone de maxima rezistenta: in ligamentul alveolo-dentar, in zonula lui Zinn, in dermul pielii. Ele sunt alcatuite din numeroase fibrile de fibrilina (glicoproteina care se sintetizeaza in paralel cu tropoelestina). Fibrele de elaunina se gasesc in dermul pielii, in special in jurul glandelor sudoripare. Sunt alcatuite din microfibrile de fibrilina si cantitati variabile de elastina polimerizata, care se dispune sub forma de spoturi policiclice, disociind microfibrilele de fibrilina. Pe masura ce elastina creste si este eliminata extracelular, microfibrilele de elastina conflueaza si se dispun in mijlocul fibrei. Atunci microfibrilele de fibrilina se dispun radial si atfel se formeaza fibra elastica matura. Fibrele elastice au un diametru de 5 m (intermediar intre fibrele de reticulina si cele de colagen). Ele se ramifica si se anastomozeaza. In coloratie HE apar roz. Cu orceina se coloreaza in brun roscat, cu aldehid-fuxina Gmori in negru, iar cu resorcin-fuxina Weigert in rosu. Glicozaminoglicani (GAG) si proteoglicani

GAG sunt molecule polizaharidice neramificate formate din unitati dizaharidice repetitive care au pe suprafata lor numeroase sarcini negative date de radicalii sulfat si carboxil. O unitate repetitiva este formata dintr-un glucid aminat (N-acetil-galactozamina sau N-acetil-glucozamina) si un acid uronic. Sarcinile negative au urmatoarele roluri: Atrag ionii de Na+ care vor atrage la randul lor apa si se va realiza structura de gel puternic hidratat. Sarcinile negative se resping intre ele si prin urmare, moleculele de GAG ocupa un volum mare in raport cu greutatea lor moleculara. In spatii se va gasi faza lichida a gelului, fapt care permite mobilitatea celulelor, proliferarea si nutritia lor. Marea majoritate a GAG, cu exceptia acidului hialuronic, se leaga covalent de miezuri proteice, formand proteoglicani. Clasificarea GAG se face in 5 clase, in functie de tipul unitatii repetitive, numarul de grupari sulfat si localizarea lor. 1. Acidul hialuronic (hialuronan), format din acid glucuronic si N-acetil-glucozamina. Este singurul nesulfatat, deci sarcinile sale negative vor proveni doar de la gruparile carboxil. 2. Dermatan sulfatul, format din acid iduronic si N-acetil-galactozamina 3. Heparina (heparan sulfatul), format din acid iduronic si N-acetil-glucozamina 4. Condroitin sulfatul, format din acid glucuronic si N-acetil-galactozamina 5. Keratan sulfatul este o exceptie, el fiind format din galactoza si N-acetil-glucozamina.

Acidul hialuronic Are cea mai mare molecula (cuprinde aprox. 50.000 unitati dizharidice). Molecula are un aspect de bastonas cu lungimea de aprox. 1 m. Acidul hialuronic nu se leaga covalent de un miez proteic. Este singurul nesulfatat. Prin urmare sinteza sa nu are loc in aparatul Golgi. De asemenea el nu se epimerizeaza in timpul sintezei. Sinteza sa are loc in membrana celulara, alungirea moleculei facandu-se prin adaugarea de oligozaharidice la capetele reduse. In spatiul extracelular, acidul hialuronic ramane in apropierea plasmalemei, alcatuind glicocalixul. Prin incarcatura negativa mare acidul hialuronic participa la hidratarea mediului extracelular si astfel la migrarea, proliferarea si nutritia celulelor conjunctive. Acidul hialuronic se gaseste in cantitati mari in tesutul embrionar iar la adult se gaseste in corpul vitros, in lichidul sinovial si in gelatina Wharton. Alti GAG Ceilalti GAG au molecule mai mici (contin aprox. 300 unitati dizaharidice). Ei se sintetizeaza in aparatul Golgi, unde se sulfateaza, se epimerizeaza si formeaza legaturi covalente cu miezuri proteice, dand nastere la proteoglicani. Sinteza proteoglicanilor Miezul proteic se sintetizeaza la nivelul ribozomilor atasati reticulului endoplasmic rugos. O data cu patrunderea in lumenul RE, la resturile de serina se ataseaza un trizaharid de legatura format din xiloza-galactoza-galactoza. Apoi lantul peptidic impreuna cu trizharidele de legatura este transportat cu ajutorul veziculeleor de transport la aparatul Golgi. Aici, la nivelul trizaharidelor de legatura, se ataseaza multe unitati dizaharidice la fel sau diferite si astfel ia nastere o molecula foarte ramificata. Tipuri de proteoglicani In matricea cartilaginoasa se gaseste un proteoglican numit agregan. El este alcatuit dintr-un miez proteic la care se ataseaza mai multe unitati de keratan sulfat si condroitin sulfat. Astfel se

formeaza subunitatea A. Mai multe subunitati A se leaga necovalent de o molecula de acid hialuronic prin intermediul unei proteine globulare de link-are. Proteoglicanii se gasesc in matricea conjnctiva. Ei sunt alcatuiti dintr-un miez proteic pe care se leaga 3-5 molecule de GAG de tipul condroitin sulfat, keratan sulfat sau dermatan sulfat. Acesti proteoglicani se ataseaza periodic la fibrila de colagen intervenind in organizarea matricei conjunctive extracelulare. Proteoglicanii atasati membranei celulare sunt alcatuiti dintr-un miez proteic reprezentat de proteine dispuse in plasmalema (proteine integrale). Ele ataseaza la domeniul extracelular 5-8 molecule de heparan sulfat. Rolul proteoglicanilor Este foarte important deoarece moleculele de proteoglicani au specificitate pentru colagenul individual. Mediaza adezivitatea celula - celula si celula - matrice. Mediaza comunicarea intercelulara si comunicarea dintre celula si moleculele matricei extracelulare. Controleaza coagularea (la nivelul vaselor) Controleaza metabolismul lipoproteic (la nivelul vaselor) Controleaza cresterea musculaturii netede Controleaza cresterea neuritilor (nervilor) Controleaza permeabilitatea membranei bazale. MOLECULELE DE ADEZIVITATE Sunt impartite in doua categorii: glicoproteine structurale (proteine de ancorare) si receptori de membrana. Glicoproteine structurale (de ancorare) fibronectina tenasceina laminina entactina thrombospondinina condronectina Fibronectina Este un dimer proteic cu greutatea moleculara de aprox. 400.000 daltoni, format din doua subunitati A si B care au fiecare masa moleculara cuprinsa intre 220.000 si 250.000 daltoni. Fiecare subunitate este formata din trei subunitati repetitive (I, II si III). Unitatea I are intre 45 si 50 de aminoacizi, unitatea II contine 60 de aminoacizi iar in unitatea III se gasesc 90 de aminoacizi. Unitatile I si II alcatuiesc impreuna la capatul amino terminal un locus specific pentru legarea colagenului de tip IV din laminele bazale. Unitatile II si III formeaza impreuna la capatul carboxi terminal un domeniu de legare la proteoglicanii din membrana celulara care au in componenta heparan sulfat. La capatul carboxi terminal dimerul are subunitatile A si B legate prin punti disulfurice. Partea centrala a moleculei contine mai multe unitati de tip I la nivelul carora vor exista radicali -SH liberi ce vor media polimerizarea dimerilor de fibronectina. Prin polimerizarea dimerilor ia nastere forma multimerica a fibronectinei. Forma dimerica se gaseste doar in plasma iar forma multimerica se gaseste in matricea conjunctiva.

1. 2. 3. 4. 5.

Domeniile de legare ale fibronectinei un domeniu de legare pentru fibrinogen sau heparina prin care fibronectina are rol in coagulare; un domeniu pentru legarea stafilococului, a gelatinei sau pentru legarea la suprafata celulei; doua situsuri pentru cross-link-are la alte proteine ale matricei conjunctive extracelulare; situsuri pentru asociere proprie; situsuri pentru atasarea de GAG sulfatati.

Histologie - curs 5Laminina Este un dimer proteic cu masa moleculara de 900.000 daltoni, format din trei subunitati: o subunitate A cu masa moleculara de aprox 400.000 daltoni si doua subunitati B cu masa moleculara de 200.000 - 250.000 daltoni. Aceste doua subunitati se asambleaza intr-o molecula cu aspect de cruce. Subunitatea A se dispune la capetele globulare ale fiecarui brat scurt. Ea va forma si bratul scurt vertical in totalitate. Va forma domeniul globular de la capatul bratului lung si axul central al bratului lung. Cele doua subunitati B realizeaza portiunile filamentoase ale celor doua brate scurte dispuse intre cele doua domenii globulare. Ele se vor dispune sub forma unui dubluhelix in jurul axului central al bratului lung. Laminina formeaza lamina bazala. Grosimea laminei bazale reprezinta lungimea moleculei de laminina. Molecula prezinta locusuri speciale. La capatul globular al bratului lung exista un locus pentru legarea colagenului. La domeniile globulare ale bratelor scurte se afla situsuri speciale pentru legarea proteoglicanilor, atat a celor cu heparan sulfat cat si a celor cu molecule mici. Roluri: Organizeaza matricea conjunctiva extracelulara. Intra in structura laminei bazale.

CELULELE CONJUNCTIVECelulele conjunctive, spre deosebire de cele epiteliale nu prezinta polaritate. Ele intervin activ atat in procesul de secretie al matricei cat si in procesul de degradare a acesteia. Celulele conjunctive secreta enzime lizozomale care vor degrada matricea, care se reinnoieste permanent. Cele mai multe celule conjunctive stabilesc contacte cu matricea conjunctiva: contacte directe sau contacte mediate de receptori sau de glicoproteine de adezivitate. Clasificarea celulelor conjunctive D.p.d.v. al provenientei celule fixe - stabilesc contacte stranse cu matricea conjunctiva; componentii au proprietatea de interconvertibilitate (un component se poate transforma in altul), proces care se realizeaza pe orizontala sau pe verticala. Procesul realizat pe verticala nu este reversibil. fibroblast fibrocit condroblast condrocit osteoblast ostocit celula adipoasa celula musculara neteda (mai ales in peretii vaselor) - este un miofibroblast cu echipament contractil - microfilamente de actina si miozina.

Celulele libere - nu stabilesc jonctiuni focale cu matricea leucocitele granulare (neutrofile, eozinofile, bazofile) - trec prin diapedeza prin peretele capilarelor sau venulelor si ajung in tesutul conjunctiv lax. limfocitele B (devin plasmocite) limfocitele T circulante monocitele (devin macrofage) mastocitele celulele pigmentare Limfocitele B ajung prin diapedeza in tesutul conjunctiv lax si reticulat si la acest nivel se transforma in plasmocite, celule care intervin in raspunsul imun mediat umoral (secreta anticorpi). Limfocitele T circulante trec prin diapedeza, ajung in tesutul conjunctiv lax si reticulat. Ele sunt localizate in anumite zone, timodependente, care nu coincid cu zonele ocupate de limfocitele B. La nivelul tesutului conjunctiv lax si reticulat, limfocitele T intervin in imunitatea celulara. Exista mai multe subclase de limfocite T: Limfocite Th (h de la helper) - limfocite ajutatoare care coopereaza cu macrofagele si cu limfocitele B in raspunsul imun mediat umoral. Limfocitele K - intervin in apararea antivirala si antitumorala Limfocitele T de tip citotoxic - au toxicitate specifica Limfocitele NC de tip granular care intervin in citotoxicitatea nespecifica Monocitul trece prin diapedeza in tesutul conjunctiv lax, dens si reticulat si la acest nivel se transforma in macrofag. Macrofagele sunt o populatie heterogena de celule dar cu functii comune: de pinocitoza si fagocitoza. Totalitatea macrofagelor din organismul uman alcatuiesc sistemul fagocitar mononuclear (SFM). Despre mastocit s-au emis doua teorii. Prima teorie sustine ca mastocitul provine din bazofile circulante, teorie care a aparut ca urmare a numeroaselor similitudini structurale si functionale care exista intre cele doua celule. Cea de-a doua teorie, cea care este acceptata de majoritatea oamenilor de stiinta in zilele noastre, sustine ca originea mastocitului este in celula stem pluripotenta din maduva rosie hematogena, celula care se va diferentia pe linie mastocitara, dand nastere mastoblastului care ulterior se va transforma in mastocit. Rolul mastocitelor este in reactiile de hipersensibilizare imediata: inflamatii, urticarii, alergii si chiar socul anafilactic. Celula pigmentara are origine nervoasa, in crestele neurale. Este localizata in principal in stroma conjunctiva a irisului (da culoarea lui), in stratul bazal al epidermului si in invelisul epitelial al firului de par. In functie de tipul de pigment, de cantitatea lui si de comportamentul fata de razele luminoase rezulta culoarea ochilor, a pielii si a parului. D.p.d.v. functional Celule implicate direct in producerea si degradarea matricei conjunctive extracelulare fibroblastul - celula cea mai activa Celule cu functie metabolica: adipocitul brun adipocitul alb adipocitul hepatic - celula Ito, care intervine in sinteza si depozitarea vitaminei A Celule reactive (imune) Celule efectorii: celule implicate in