Tessuto nervosogeneralità •Il tessuto nervoso è composto da:

•cellule nervose o neuroni, unità morfologiche e funzionali del sistema nervoso•cellule della nevroglia: svolgono il ruolo che negli altri organi è svolto dal tessuto connettivo, non presente nel sistema nervoso

•

le parti in cui si può distingure il neurone sono:

• il corpo cellulare o pirenoforo o soma: centro metabolico del neurone caratterizzato dalla presenza del nucleo e degli organuli citoplasmatici • i dendriti: arborizzazioni in genere molto numerose originate dal

corpo cellulare come vere e proprie espansioni della cellula;• costituiscono l’apparato di ricezione del neurone. • Da un punto di vista funzionale conducono l’impulso nervoso verso il

corpo cellulare (conduzione cellulipeta o centripeta). • assone: unico, appare di solito come prolungamento nettamente

definito. • Da un punto di vista funzionale conduce l’impulso nervoso lontano dal

corpo cellulare (conduzione cellulifuga o centrifuga). • le cellule nervose sono in rapporto tra di loro e formano reti

estremamente complicate: il rapporto che si viene a stabilire tra parti di cellule è un rapporto di contiguità (non di continuità morfologica) definito sinapsi

Proprietà della cellula nervosa

le cellule nervose sono accomunate dalle seguenti proprietà:

• Irritabilità: capacità di stabilire una d.d.p. tra interno ed esterno, (da -70 a + 20,+30 mV).

• Conducibilità: proprietà di propagare l'impulso lungo tutta la membrana.

• comunicazione: l’impulso può essere trasferito mediante sinapsi (chimiche) o nexus (elettriche) ad altre cellule.

• secrezione: (neurotrasmettitori, neuromodulatori etc.)

• Perdita della capacità replicativa (cellula perenne?)

Classificazione delle cellule nervose•Si è cercato di raggruppare le cellule nervose in base a

dei criteri comuni ad altri tessuti•Esiste difficoltà dovuta al fatto che le cellule nervose

possono avere forma e dimensioni estremamente variabili. • il criterio utilizzato tiene conto sia di aspetti

morfologici che funzionali. •Si distinguono 3 categorie di cellule nervose:

• sensitive• neuroni bipolari • neuroni multipolari

Cellule sensitive

• Le cellule sensitive sono i cosiddetti recettori di senso specifico; si trovano negli organi di senso. • Sono cellule altamente differenziate, predisposte per

percepire stimoli di varia natura, (luminosi, onde sonore, segnali chimici ecc.).

Neuroni Bipolari

• I neuroni bipolari costituiscono i neuroni afferenti che si trovano nei gangli spinali e nei gangli o nei nuclei dei nervi cranici. • Questi neuroni si dicono

bipolari in quanto sono dotati di due prolungamenti, identici dal punto di vista morfologico, con i caratteri tipici di una assone. • Dal punto di vista funzionale

uno dei due prolungamenti conduce l’ impulso in direzione centripeta e uno in direzione centrifuga. • Si possono distingue in

neuroni bipolari opposito-polari e pseudo-unipolari (a V e a T )

Neuroni multipolari

• I neuroni mutlipolari presentano numerosi prolungamenti (fino a varie decine di migliaia) tutti quanti rappresentati da dendriti eccetto uno che è l’assone. •Si distinguono i neuroni multipolari • ad assone lungo o del I tipo di Golgi• ad assone breve o del II tipo di Golgi

•Nella classificazione non si tiene conto dell’effettiva lunghezza dell’assone bensì dei rapporti che esso ha con le varie parti del sistema nervoso:

• 1° tipo del Golgi: gli assoni escono dalla sostanza grigia • 2° tipo del Golgi: l'assone non esce mai dalla sostanza grigia.

Morfologia del corpo cellulare

•A scopo didattico il neurone può essere scomposto in:• corpo cellulare o pirenoforo o soma o cellula nervosa in senso

stretto • prolungamenti nervosi.

•A livello del corpo cellulare si trovano:• nucleo e organuli tipici di tutte le cellule.• Inclusioni • Pigmento melanico (sostanza nigra e locus coeruleus) • lipofuscina (pigmento ad usura) accumulo di natura lipidica che aumenta

con l’avanzamento dell’ età.

Nucleo • Il nucleo è piuttosto grande,

voluminoso, di forma rotondeggiante o ellissoidale • caratteristica principale è la scarsa

colorabilità, appare chiaro, di aspetto vacuolizzato e al suo interno appare molto evidente la presenza del nucleolo. • tale aspetto del nucleo è da correlare

ad intensa trascrizione genica•Nonostante la cellula nervosa

differenziata sia incapace di riprodursi (?) (sono repressi i geni che codificano per la duplicazione) essa può compiere le funzioni di sintesi.

All’ interno del citoplasma si trovano•Mitocondri: svolgono come sempre funzioni respiratorie. • l’unica differenza da rilevare è che i mitocondri delle cellule nervose, più

spesso di quelli delle altre presentano le creste mitocondriali dirette in senso parallelo rispetto all’asse maggiore anziché in senso perpendicolare.

• Lisosomi: contengono enzimi proteolitici e idrolitici; non sono abbondanti. • centrioli, a volte una sola coppia, a volte anche due. • si riteneva che i centrioli fossero unicamente responsabili

dell’organizzazione delle fibre del fuso mitotico (non necessario nel neurone differenziato)• il significato della loro presenza è legato ai centri di organizzazione

microtubulare (vedi microtubuli)). • apparato del Golgi: è un sistema di vescicole citoplasmatiche che

si trova in vicinanza del nucleo, nelle cellule nervose circonda tutto quanto il nucleo.• nelle cellule nervose ritroviamo anche • tubuli e vescicole del reticolo endoplasmatico liscio (REL) • reticolo rugoso (RER)

Citoscheletro

• Rappresenta l’architettura interna della cellula nervosa• È costituito da tre componenti:

• Microtubuli• Microfilamenti• neurofilamenti

I corpi di Nissl• I corpi di Nissl sono presenti nel corpo cellulare e anche nei dendriti,

mancano nell’assone (possono essere presenti nella parte iniziale dell’assone o cono di emergenza). • la microscopia elettronica dimostra che i corpi di Nissl sono ribosomi. • I ribosomi possono trovarsi in forma isolata oppure aggregarsi tra loro

in forma di poliribosomi oppure distribuirsi sulla superficie del RER. • sono impegnati nella sintesi di proteine strutturali e funzionali: • Strutturali: possono essere rilasciate liberamente nel citoplasma • Funzionali: sono sintetizzate nel RER cosicchè una volta sintetizzate

rimangono racchiuse nelle membrane del RER, nel Golgi e poi nelle vescicole; sono compartimentalizzate rispetto al materiale citoplasmatico.

• Le proteine strutturali sono quelle che costituiscono il citoscheletro o strutture di membrana (integrine ecc) .• Le proteine funzionali sono proteine enzimatiche impiegate nella

sintesi o degradazione di altre sostanze come i mediatori chimici

flusso assonico

• lungo l’assone e alla sua terminazione non ci sono corpi di Nissl quindi a tale livello non avviene sintesi proteica. • l’assone necessita di proteine strutturali e

proteine funzionali anche alla sua terminazione• Esiste un sistema di trasporto• Il processo di trasferimento prende il nome di

flusso assonico e per mezzo di esso un quantitativo di citoplasma pari a tre volte il contenuto del corpo cellulare si trasferisce in un giorno dal corpo cellulare alla terminazione nervosa. • Oggi si conoscono due componenti del flusso

assonico: • anterogrado, dal corpo cellulare alla terminazione. • retrogrado, dalla terminazione al corpo cellulare.

meccanismo del flusso assonico• La spinta che fa procedere il flusso è dovuta a proteine

che scorrono sui microtubuli del citoscheletro• la chinesina per il flusso anterogrado • la dineina per il flusso retrogrado.

•Questi motori da un lato legano le vescicole contenenti altre proteine e materiali e dall’ altro scorrono su dei veri e propri binari costituiti da microtubuli e dai filamenti intermedi del tessuto nervoso, i neurofilamenti.

I prolungamenti: I dendriti• sono vere e proprie espansioni del corpo cellulare• rappresentano l’apparato ricevente del neurone e sono sede dei contatti

sinaptici• la loro funzione è quella di ampliare la superficie della cellula così da rendere

possibile un numero più elevato di sinapsi da parte di terminazioni provenienti da altre cellule• originano con un calibro piuttosto ampio poi tendono a degradare diventando

molto sottili all’estremità. • sulla superficie dei dendriti ritroviamo escrescenze dette spine o gemme o

gemmule, a volte sono l’unico carattere distintivo tra il dendrite e l’assone• presentano ramificazioni secondarie che si dipartono ad angolo acuto • rappresentano i punti dove avviene il contatto sinaptico• a volte un’unica cellula può stabilire decine di migliaia di contatti grazie

all’estrema ramificazione. • sulla superficie esterna dei dendriti non sono presenti delle vere e proprie

guaine di rivestimento, comunque all’esterno dei dendriti troviamo sempre della nevroglia (cosa che vale anche per il corpo cellulare). • all’interno dei dendriti si ritrovano i corpi di Nissl e sono presenti le

neurofibrille disposte in maniera casuale.

I prolungamenti: l’assone

• è detto anche cilindrasse o neurite • è unico e presenta poche ramificazioni lungo il suo decorso che

formano angoli di 90° con il tronco principale• il calibro dell’assone è uniforme tranne che nella sua parte iniziale, il

cono di emergenza, che ha una forma a imbuto. • Il tratto successivo prosegue con un diametro pressoché costante. • la membrana plasmatica dell’assone prende il nome di assolemma. • la superficie dell’assone è liscia, non presenta le spine e al suo esterno

troviamo delle guaine con il compito di isolare l’assone e di favorire la progressione del potenziale d’azione. • all’interno dell’assone non sono presenti i corpi di Nissl ad eccezione

del cono d’emergenza in particolari situazioni (lesioni assonali) • sono invece presenti neurofilamenti e microtubuli con disposizione

regolare e parallela all'asse maggiore dell’assone.

La fibra nervosa

• fibra nervosa: è l’assone rivestito o meno da guaine di due tipi: • la guaina mielinica • la guaina di Schwann o nevrilemma.

• a seconda della presenza e della combinazione delle due guaine le fibre nervose possono essere di 4 tipi diversi e questo consente di fare una classificazione. • possiamo distinguere:

• assone nudo • fibra completa • fibra mielinica • fibra amielinica

• l’assone nudo è l’assone privo di guaine • si trova nella sostanza grigia del sistema nervoso centrale • questa definizione non va presa alla lettera: il concetto di "nudo" vuol dire che non ci sono né

guaina mielinica né guaina di Schwann ma un rivestimento di nevroglia (astrociti) è sempre presente in quanto se due assoni entrassero in contatto tra di loro si avrebbe un corto circuito.

• la fibra completa ha entrambe le guaine • si trova nel sistema nervoso periferico: • si tratta del tipo di fibra che costituisce in prevalenza i nervi spinali e i nervi cranici.

• la fibra mielinica ha solo la guaina mielinica • costituisce la sostanza bianca del sistema nervoso centrale.

• la fibra amielinica ha solo la guaina di Schwann• si ritrova in alcuni fasci nervosi che costituiscono le diramazioni del sistema nervoso autonomo

Istogenesi dei vari tipi di fibra nervosa

La fibra completa • durante lo sviluppo embrionale, quando il prolungamento di una cellula di moto,

esce dal midollo spinale o quando i prolungamenti dei neuroni afferenti gangliari fuoriescono dai gangli, vengono avvicinati da alcune cellule che derivano dalle creste gangliari definite lemnoblasti• i lemnoblasti rappresentano i precursori della cellula di Schwann, responsabile

della formazione di entrambe le guaine • man a mano che i prolungamenti nervosi si allungano vengono avvicinati da

nuovi lemnoblasti• ciascun lemnoblasta accoglie l’assone che sta crescendo in una specie di

insenatura• a poco a poco il lemnoblasta circonda tutto quanto l’assone e alla fine la

membrana che riveste il lemnoblasta si trova raddoppiata laddove i due lembi del lemnoblasta si avvicinano tra di loro al di sopra dell’assone • dove i lembi si uniscono si forma il mesassone con membrana cellulare

raddoppiata. • a livello del mesassone comincia una proliferazione della membrana • questa membrana si allunga cosìcchè un lembo si insinua tra il mesassone e il

lemnoblasta. • questo processo di avvolgimento si chiama mielinizzazione.

• una volta raggiunto il numero di spire desiderato termina l’allungamento del mesassone e il citoplasma all’interno delle spire viene spremuto e sospinto nella parte periferica del lemnoblasta• a questo punto il lemnoblasta è diventato cellula di Schwann. • si sono costituite: • la guaina mielinica, più interna formata dall’accollamento delle

membrane delle varie spire • la guaina di Schwann, formata dalla parte periferica della cellula di

Schwann che contiene il nucleo e il citoplasma che è stato spremuto a livello della guaina mielinica.

•man a mano che l’assone si allunga nuovi lemnoblasti si dispongono in successione al primo e compiono a loro volta il processo di mielinizzazione. • quando l’assone raggiunge la sua lunghezza definitiva è

ricoperto per tutta l’estensione dalle due guaine.

La fibra mielinica• in questo caso la guaina mielinica viene formata da un

tipo di cellule che appartengono alla nevroglia e si chiamano oligodendrociti• si comportano in maniera diversa rispetto al

lemnoblasta: • l’oligodendrocita presenta un corpo cellulare dal quale si

originano alcuni prolungamenti ciascuno dei quali si porta in vicinanza dell’assone. • ciascuno dei prolungamenti forma un mesassone che

prolifera, formando delle spire; • successivamente il citoplasma viene spremuto dalle spire e

anzichè rimanere all’esterno e costituire la guaina di Schwann o nevrilemma torna nel corpo cellulare che è rimasto estraneo al processo di avvolgimento.

Le fibre amieliniche• Nella loro formazione entrano ancora in gioco i lemnoblasti:• circondano gli assoni, anche più di un assone per ciascuna cellula• costituiscono un mesassone per ogni assone ma il mesoassone non prolifera • non ha luogo quindi la mielinizzazione per cui ciascun assone rimane rivestito da

un unico strato della membrana del lemnoblasta• questi assoni e le fibre che ne derivano sono più sottili degli altri

Il nervo• un nervo risulta costituito dall’insieme di molte fibre nervose complete

(sistema della vita di relazione) e amieliniche (sistema vegetativo). • nella costituzione di un nervo le fibre che lo compongono sono tenute

assieme da tessuto connettivo; • all’esterno di un nervo si osserva una capsula di rivestimento formata da un

tessuto connettivo fibrillare denso denominata epinevrio. • dall’epinevrio si dipartono dei setti diretti verso l’interno del nervo

scomponendolo in tanti fascetti di fibre nervose; tali setti sono costituiti da un connettivo fibrillare sempre più lasso e nel loro insieme costituiscono il perinevrio. • infine dal perinevrio origina una rete delicata di connettivo reticolare che va a

rivestire esternamente ogni singola fibra nervosa; questo connettivo più delicato che avvolge ogni singola fibra è detto endonevrio. • le fibre che compongono il nervo possono essere fibre di moto o efferenti e

fibre di senso o afferenti (arco riflesso)• i nervi spinali sono in genere nervi misti motori e sensitivi mentre nel caso

dei nervi cranici si verifica che alcuni sono quasi esclusivamente motori come il nervo faciale mentre altri sono quasi esclusivamente sensitivi come ad esempio il nervo trigemino

tecnica delle fibre dissociate

• si possono studiare fibre dissociate da un nervo (non una vera e propria sezione longitudinale) colorate con acido osmico, • si osservano delle formazioni allungate che

corrispondono alle fibre, ciascuna delle quali presenta una porzione centrale colorata meno intensamente e delle linee più scure che la delimitano lateralmente

i nodi di Ranvier• lungo ciascuna fibra, a intervalli regolari, si osservano dei

restringimenti a livello dei quali si interrompe la colorazione nera. • questi restringimenti sono detti nodi di Ranvier e

corrispondono alla zona dove termina una cellula di Schwanne ne inizia un'altra • una volta individuati i nodi, si vede che in ogni fibra la distanza

tra di essi è pressoché costante, questa distanza si chiama internodo o segmento internodale • in media può avere una lunghezza che si aggira intorno ai 100-

200 micron • tale lunghezza ha rilievo per quanto concerne gli aspetti

fisiologici della fibra (conduzione saltatoria dell’impulso nervoso)• la velocità di conduzione è direttamente proporzionale alla

distanza internodale ed anche dal calibro della fibra

Le strie di Schmidt Lantermann• al microscopio ottico si

possono osservare nell’ambito della guaina mielinica colorata con acido osmico delle linee ad andamento obliquo strie o incisure o fessure di Schmidt-Lantermann• rappresentano delle zone a

livello delle quali il citoplasma non è stato completamente espulso dalle lamelle durante il processo di mielinizzazione• Le strie consentono il

passaggio di sostanze nutritizie dall’esterno fino allo strato adassonale e da qui verso l’assone

la fibra nervosa completa al Microscopio Elettronico a trasmissione

•al microscopio elettronico una fibra completa mostra in sezione: • l'assone• procedendo dall’assone verso

l’esterno troviamo lo strato adassonale, cioè la lamella più interna da cui non è stato espulso il citoplasma • ancora più esternamente si trovano

diverse lamelle formate da strati di membrane accollate (guaina mielinica)• infine lo strato di citoplasma della

cellula di Schwann che forma la guaina di Schwann o nevrilemma

aspetto della guaina mielinica al microscopio elettronico a trasmissione

•all’ interno della guaina mielinica si trovano linee chiare e linee scure che si alternano tra di loro con regolarità

composizione della guaina mielinica• le linee corrispondono ai

materiali lipidici accollati tra di loro• i lipidi hanno preso il

sopravvento nella guaina nei riguardi delle componenti proteiche di membrana • ciò è necessario poiché la

funzione della guaina è quella di permettere il funzionamento dell’assone isolando gli assoni vicini tra di loro: i lipidi sono i più idonei per garantire l'isolamento

COMPOSIZIONE CHIMICA DELLA MIELINA

• La mielina ha una composizione chimica simile a quella delle membrane plasmatiche di altri tipi cellulari e risulta costituita da lipidi e proteine; si differenzia però per qualità e quantità delle due categorie di composti chimici. • I lipidi costituiscono circa il 70% del peso secco della mielina. • Tra i lipidi sono presenti colesterolo, fosfolipidi e glicolipidi. • Tra i glicolipidi si trova un cerebroside che rappresenta il 20% del peso secco

totale della mielina. • L'alto contenuto in lipidi rappresenta una barriera per l'acqua e gli ioni

idrosolubili quali il sodio e il potassio, favorendo in tal modo la funzione di isolamento della mielina. • Il contenuto in proteine è inferiore a quello di altre membrane cellulari ed,

inoltre, esiste un numero minore di classi proteiche.• Sono del tutto assenti le proteine che facilitano il passaggio degli ioni

attraverso lo strato bimolecolare lipidico. • Anche questo fatto contribuisce a rendere impermeabile agli ioni la guaina

mielinica.