Programma del corso di IstologiaCL in Infermieristica-sedi di

Perugia e Terni• Docente: dott. Tiziano Baroni (tbaroni@unipg.it)• Il corso (1 CFU=30 ore), affronterà argomenti

teorici e pratici concernenti la disciplina in oggetto.

• Orario ricevimento: nei giorni di lezione o su appuntamento.

Istologia-Tiziano Baroni

Programma: vedere stampato.• Testi consigliati: Citologia & Istologia,

Autori vari, Idelson-Gnocchi.

• ORARIO LEZIONI:

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Obiettivo del corso:

• Mettere lo studente in grado di: studiare e comprendere la struttura microscopica dei tessuti in rapporto alle funzioni che essi svolgono;

• Studiare e comprendere gli eventi fondamentali che si verificano nelle prime settimane di sviluppo embrionale.

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Ambiti di competenza… …di citologia e istologia …di citologia e istologia

• Organismo• Apparato• Organo

•Tessuto•Cellula• Molecola• Atomo

Istologia

CitologiaIstologia-Tiziano Baroni

•• CitologiaCitologia––Studio della struttura della cellula e Studio della struttura della cellula e

delle sue partidelle sue parti•• IstologiaIstologia

––Studio della morfologia dei tessuti,Studio della morfologia dei tessuti,ovvero dell’associazione fra celluleovvero dell’associazione fra cellule

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Quali sono gli strumenti a disposizione dell’istologo per lo studio della cellula e dei tessuti?

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1 Å

1 nm

10 nm

100 nm

1 µm

10 µm

100 µm

1 mm

Occhio umanoOcchio umano

Microscopio otticoMicroscopio ottico

Microscopio elettronico Microscopio elettronico a trasmissionea trasmissione

cell. epitelialiglobuli rossibatteri

virus

proteine

aminoacidi

atomi

Microscopio elettronico Microscopio elettronico a scansionea scansione

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Il microscopio ottico o “luce”

oculare

stativo

regolazionefuoco

revolverobiettivi

tavolo e vetrino

lampada e condensatoreIstologia-Tiziano Baroni

La cellula• E’ l’unità fondamentale degli

organismi viventi.

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LA CELLULA PROCARIOTA: I BATTERI

• I batteri sono organismi monocellulari, invisibili ad occhio nudo avvolti da una membrana che li separa dall’ambiente esterno;

• Il DNA non è racchiuso in un nucleo.

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LA CELLULA EUCARIOTA

Ogni cellula è formata:• Da un nucleo, che contiene i cromosomi;• Da un citoplasma, che contiene i cosiddetti

organelli della cellula (come i mitocondri, che servono per la respirazione della cellula e per produrre energia, mentre gli altri organelli servono a far funzionare la cellula stessa).

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LA CELLULA EUCARIOTA

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Organuli cellulari

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IL NUCLEO

• Nelle cellule eucariote c’è il nucleo, un organellocircondato da una doppia membrana che contiene il DNA (acido desossiribonucleico);

• Il DNA è la molecola di cui sono fatti i geni, che portano tutte le informazione per far funzionare la cellula.

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IL NUCLEO

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DAL DNA ALLA PROTEINA

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ORGANELLI o ORGANULI

Reticolo endoplasmatico ERliscio RELrugoso RER

Apparato di Golgi

Lisosomi

Mitocondri

PerossisomiIstologia-T. Baroni

L’ORIGINE DEI TESSUTI

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SVILUPPO E DIFFERENZIAMENTO243 = 8.796.093.022.208

246 = 70.368.744.177.664numero delle cellule risultantinumero mitosi

Il corpo umano adulto è formato da circa 10.000-100.000 mld di cellule, per cui basterebbero dalle 43

alle 46 divisioni cellulari dell’uovo fecondato per formare un essere umano.

In realtà le cellule che si formano durante lo sviluppo sono diverse dall’uovo da cui derivano

(differenziamento)Istologia-T. Baroni

Tutte le cellule dell’organismo derivano dallo zigote

• Embrioni di topo a diversi stadi di sviluppo:• A, stadio a 2 pronuclei; E, stadio a circa 16 cellule• B, stadio a 2 blastomeri; F, stadio di blastocisti iniziale;• C, stadio a 4 blastomeri; G, blastocisti espansa con zona pellucida• D, stadio a 8 blastomeri; H, blastocisti dopo la schiusa.

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DIFFERENZIAMENTOLe cellule di un organismo animale o vegetale derivano dallo stesso uovo fecondato e tutte, a parte alcune eccezioni, devono necessariamente contenere la stessa informazione genetica.

Tuttavia, le differenze esistenti fra una cellula nervosa, una cellula epatica e un globulo bianco sono così estreme che è difficile concepire come esse possano contenere la stessa informazione genetica.

In realtà, tutte le cellule dell’organismo, pur contenendo la stessa quantità di informazione genetica, non esprimono lo stesso tipo e numero di geni. Per questo, si può dire che sono soggette a una regolazione dell’attività genica che comporta l'attivazione e la disattivazione selettiva, in una sequenza programmata, di geni diversi.

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Negli Eucarioti, la regolazione dell’attività genica è effettuata:

a) a livello trascrizionale (metilazione DNA e acetilazione degli istoni),

b) post-trascrizionale (processing degli RNA), c) traduzionale, d) in momenti specifici del complesso ciclo vitale

delle cellule degli organismi pluricellulari (sviluppo, differenziamento cellulare, istodifferenziamento, mantenimento dello stato differenziato).

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Dalla fecondazione (A) alla formazione dell’ectoderma embrionale (G-4) (prima settimana di sviluppo). Tratto da: R.V. Krstic-I tessuti dell’uomo e dei mammiferi-Ed. Masson

Formazione dell’endoderma (H-2) e del mesoderma (I-3 e J-3). Tratto da: R.V. Krstic-I tessuti dell’uomo e dei mammiferi-Ed. Masson

ISTODIFFERENZIAMENTO

E’ la progressiva organizzazione delle varie popolazioni cellulari in

tessuti diversi.

T. epiteliali, connettivali, muscolari, nervosi: sono formati dalla associazione delle circa 500 diverse popolazioni cellulari presenti nell’organismo umano. Più tessuti formano gli organi che si associano in sistemi e apparati correlati per svolgere le funzioni vitali dell’ organismo.

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Cellule, tessuti, organi ed apparati

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LE POPOLAZIONI CELLULARI

1) cellule perenni: non si dividono nel tessuto ormai sviluppato. Es.: c. nervose, c. cardiache.

2) cellule stabili: normalmente non si dividono, ma possono farlo in seguito a stimoli particolari. Es.: c. epatiche, fibroblasti.

3) cellule labili (rinnovabili): si dividono continuamente. Es.: c. del sangue, c. dell’epidermide.

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MANTENIMENTO DELLO STATO DIFFERENZIATO

Il differenziamento non è un fenomeno esclusivo della vita embrionale. Ad esempio, i

tessuti che hanno bisogno di rinnovarsi (elementi del sangue, dei connettivi, degli epiteli), hanno una riserva di cellule dette

staminali (stem cells) poco differenziate che, proliferando, assicurano un apporto continuo

di cellule a tali tessuti.

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LE CELLULE STAMINALI

1. Cosa sono le cellule staminali ?Sono cellule “bambine” non ancora differenziate, cioè che non hanno ancora assunto una funzione specifica e che si trovano nell’organismo adulto: nel sangue, nel midollo

osseo, nella pelle. La loro caratteristica è quella di essere ingrado di dare origine a cellule diverse da quelle del tessuto di

provenienza.

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LE CELLULE STAMINALI

2. Perché sono studiate con tanto interesse?Per la possibilità di ricavarne tessuti, parti di organo o addirittura organi interi da utilizzare come “pezzi

di ricambio” per curare malattie degenerative o lesioni. Anche se per ottenere ciò bisogna passare

attraverso processi molto complessi.

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LE CELLULE STAMINALI

Cellule totipotenti

Cellule multi- pluri- ed unipotenti

Cellule pluripotenti

Cellule pluripotenti

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LE CELLULE STAMINALI

Cellula staminale totipotente: cellula capace di dare origine a tutte le popolazioni cellulari dell'organismo.

Tali sono le cellule all'interno della morula o della blastocisti, cioè di stadi precoci dello sviluppo

embrionale (prima settimana di sviluppo nell'uomo).

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(tratto da “Le Scienze”431/luglio 2004)

(tratto da “Le Scienze” 431/luglio 2004)

IN SINTESI

La possibilità di sostituire o rigenerare parti malfunzionanti dell'organismo con nuovi tessuti ottenuti da cellule staminali ha suscitato grandi speranze, ma anche polemiche e risultati scientifici contrastanti.

Le cellule staminali embrionali hanno grandi potenzialità, ma gli scienziati stentano ancora a comprenderne il funzionamento e a controllarle. Le staminali adulte sono forse più facili da utilizzare per alcuni scopi, ma la loro vera origine e l'ampiezza della loro versatilità sono ancora poco chiare.

Prima di poter applicare su vasta scala terapie basate sulle cellule staminali restano da superare numerosi ostacoli, di natura sia scientificasia politica.

(tratto da “Le Scienze” 431/luglio 2004)Istologia-Tiziano Baroni