sviluppo dell’ossosviluppo dell’osso

osteogenesi o osteogenesi o istogenesi dell’ossoistogenesi dell’osso

Due modalitDue modalitàà di ossificazione di ossificazione

• membranosa o membranosa o intramembranosaintramembranosa– l’osso si sviluppa dal l’osso si sviluppa dal

mesenchima o dal tessuto mesenchima o dal tessuto connettivo fibrosoconnettivo fibroso

• condrale o endocondralecondrale o endocondrale– l’osso sostituisce un l’osso sostituisce un

modello cartilagineo modello cartilagineo preesistentepreesistente

base del cranio, colonna vertebrale,

bacino, arti

volta del cranio, gran parte delle ossa della faccia

ossificazione intramembranosa 1ossificazione intramembranosa 1

osteoide, la matrice extracellulare dell’ossoosteoide, la matrice extracellulare dell’osso

i preosteoblasti del mesenchima si trasformano in…

i preosteoblasti del mesenchima si trasformano in…

osteoblasti, che iniziano a deporre…

osteoblasti, che iniziano a deporre…

mineralizzazione dell’ossomineralizzazione dell’osso

• in seguito alla secrezione di in seguito alla secrezione di osteoide da parte degli osteoide da parte degli osteoblasti ha luogo la osteoblasti ha luogo la deposizione di cristalli di deposizione di cristalli di idrossiapatite, regolarmente idrossiapatite, regolarmente allineati fra le fibre collageneallineati fra le fibre collagene

• la matrice calcificata la matrice calcificata conferisce durezza all’ossoconferisce durezza all’osso

ossificazione ossificazione intramembranosa 2intramembranosa 2con il procedere della

deposizione di osteoide si forma un’impalcatura tridimensionale di nuovo osso;alcuni osteoblasti rimangono intrappolati nella matrice e si trasformano in cellule quiescenti dette osteociti; gli osteoblasti vengono rimpiazzati dal differenziamento di ulteriori preosteoblasti

con il procedere della deposizione di osteoide si forma un’impalcatura tridimensionale di nuovo osso;alcuni osteoblasti rimangono intrappolati nella matrice e si trasformano in cellule quiescenti dette osteociti; gli osteoblasti vengono rimpiazzati dal differenziamento di ulteriori preosteoblasti

osteoblasti, osteoide e osteocitiosteoblasti, osteoide e osteociti

immagine istologica di osteoblasti allineati lungo la superficie dell’osso in via di deposizione; sono visibili alcune lacune contenenti osteociti

immagine istologica di osteoblasti allineati lungo la superficie dell’osso in via di deposizione; sono visibili alcune lacune contenenti osteociti

osteocita osteocita “intrappolato” nella “intrappolato” nella lacuna ossealacuna ossea

osteocita osteocita “intrappolato” nella “intrappolato” nella lacuna ossealacuna ossea

matrice non mineralizzatamatrice non

mineralizzatamatrice

mineralizzatamatrice

mineralizzata

Il un primo tempo, l’osso è detto non lamellare o a fibre intrecciate, a causa del decorso irregolare delle fibre collagene

Il un primo tempo, l’osso è detto non lamellare o a fibre intrecciate, a causa del decorso irregolare delle fibre collagene

osso intra-osso intra-membranoso membranoso neoformatoneoformato

rimodellamento rimodellamento dell’ossodell’ossorimodellamento rimodellamento dell’ossodell’osso

gli osteoclasti sono sincizi polinucleati derivati dai macrofagi, capaci di secernere enzimi che distruggono l’osso

gli osteoclasti sono sincizi polinucleati derivati dai macrofagi, capaci di secernere enzimi che distruggono l’osso

osteoclastiosteoclasti

in questo punto è in atto il processo di erosione dell’osso da parte dell’osteoclasto

in questo punto è in atto il processo di erosione dell’osso da parte dell’osteoclasto

4 tipi di cellule4 tipi di cellule

fibre collagene

preosteoblasto

osteoclasto

osteoblasto

osteoide

m atrice osseam ineralizzata

canalicoloosseo

lacuna d i H owship

orle tto increspato

osteocito

periostio

tre stadi evolutivi della stessa cellula

tre stadi evolutivi della stessa cellula osteoclasto:

cellula derivante dalla linea monocito-macrofagica

osteoclasto: cellula derivante dalla linea monocito-macrofagica

osso osso compattocompatto

osteocita nella lacuna ossea

osteocita nella lacuna ossea

osteoblasti allineati lungo la superficie

dell’osso

osteoblasti allineati lungo la superficie

dell’osso

cellule del midollo

emopoietico

cellule del midollo

emopoietico

lamellelamelle

il diverso orientamento delle fibre collagene fra una lamella e l’altra è appena visibile in questo preparato

il diverso orientamento delle fibre collagene fra una lamella e l’altra è appena visibile in questo preparato

come si forma la tipica struttura a come si forma la tipica struttura a lamelle concentriche dell’osteone?lamelle concentriche dell’osteone?

nascita di un osteonenascita di un osteonegli osteoclasti scavano una cavità che viene invasa da mesenchima e vasi sanguigni

gli osteoclasti scavano una cavità che viene invasa da mesenchima e vasi sanguigni

gli osteoblasti depositano nuove lamelle, procedendo dall’esterno verso il centro dell’osteone

gli osteoblasti depositano nuove lamelle, procedendo dall’esterno verso il centro dell’osteone

questo processo si verifica continua-mente durante la vita dell’individuo

questo processo si verifica continua-mente durante la vita dell’individuo

ossificazione encondraleossificazione encondrale

• inizia con la formazione di un inizia con la formazione di un modello cartilagineomodello cartilagineo

• lo sviluppo delle ossa degli arti ne lo sviluppo delle ossa degli arti ne èè un ottimo esempio un ottimo esempio

ruolo della cartilagine nello sviluppo dell’ossoruolo della cartilagine nello sviluppo dell’osso

sezione di dito durante lo sviluppo fetale

sezione di dito durante lo sviluppo fetale

osso in via di formazione

osso in via di formazione tessuto

osseo

tessuto osseo cartilaginecartilaginemidollo

osseo

midollo osseo

zona di accrescimento presentata in dettaglio nelle immagini successive

zona di accrescimento presentata in dettaglio nelle immagini successive

cart

ilagin

e d

i ca

rtila

gin

e d

i acc

resc

imento

acc

resc

imento

a riposo

in proliferazione

ipertrofica

calcificata

cartilagine di cartilagine di coniugazioneconiugazione

strati della cartilagine strati della cartilagine di accrescimento di accrescimento (1)(1)

Zona proliferativa:Zona proliferativa:lunghe colonne parallele di cellule, con lunghe colonne parallele di cellule, con solchi di segmentazione perpendicolari solchi di segmentazione perpendicolari all’asse maggiore dell’ossoall’asse maggiore dell’osso

Zona proliferativa:Zona proliferativa:lunghe colonne parallele di cellule, con lunghe colonne parallele di cellule, con solchi di segmentazione perpendicolari solchi di segmentazione perpendicolari all’asse maggiore dell’ossoall’asse maggiore dell’osso

strati della strati della cartilagine di cartilagine di accrescimento accrescimento (2)(2)

Zona ipertrofica:Zona ipertrofica:la crescita delle cellule tende a la crescita delle cellule tende a comprimere la matrice extracellularecomprimere la matrice extracellulare; ; durante tale processo le cellule durante tale processo le cellule degenerano e muoionodegenerano e muoiono

Zona ipertrofica:Zona ipertrofica:la crescita delle cellule tende a la crescita delle cellule tende a comprimere la matrice extracellularecomprimere la matrice extracellulare; ; durante tale processo le cellule durante tale processo le cellule degenerano e muoionodegenerano e muoiono

Cartilagine nell’area di ossificazioneCartilagine nell’area di ossificazione

a riposo seriata ipertrofica calcificata trabecole ossee

apposizione di tessuto osseo sui resti apposizione di tessuto osseo sui resti (calcificati) dello scheletro cartilagineo(calcificati) dello scheletro cartilagineo

cartilagine calcificata (blu-violetto)

cartilagine calcificata (blu-violetto)

matrice ossea appena depositata…

matrice ossea appena depositata…

…dagli osteoblasti

…dagli osteoblasti

gli osteoclasti riassorbono tessuto preesistente, innescando il rimodellamento dell’osso

gli osteoclasti riassorbono tessuto preesistente, innescando il rimodellamento dell’osso

il midollo emopoietico riempie gli spazi scavati fra le trabecole

il midollo emopoietico riempie gli spazi scavati fra le trabecole

fasi dell’ossificazione encondralefasi dell’ossificazione encondrale

1.1. i condrociti al centro della diafisi aumentano i condrociti al centro della diafisi aumentano di dimensioni, mentre la matrice comincia a di dimensioni, mentre la matrice comincia a calcificare, isolando i condrociti che muoionocalcificare, isolando i condrociti che muoiono

2.2. vasi sanguigni invadono il pericondrio, le cui vasi sanguigni invadono il pericondrio, le cui cellule si differenziano in osteoblasticellule si differenziano in osteoblasti(pericondrio (pericondrio periostio) periostio)

3.3. capillari e osteoblasti migrano verso l’interno capillari e osteoblasti migrano verso l’interno della cartilagine e invadono gli spazi lasciati della cartilagine e invadono gli spazi lasciati dai condrociti; la matrice cartilaginea viene dai condrociti; la matrice cartilaginea viene sostituita da osso spugnoso, che si estende sostituita da osso spugnoso, che si estende verso le estremitverso le estremitàà

4.4. l’intera diafisi l’intera diafisi èè costituita da osso spugnoso; costituita da osso spugnoso; gli osteoclasti nel frattempo erodono la parte gli osteoclasti nel frattempo erodono la parte centrale, creando la cavitcentrale, creando la cavitàà midollare midollare

ossificazione 1ossificazione 1

ossificazione 2ossificazione 2

aumento di dimensioni dell’ossoaumento di dimensioni dell’osso

• diametrodiametro– apposizione di nuovo osso di origine apposizione di nuovo osso di origine

periostaleperiostale– creste di osso neoformato inglobano creste di osso neoformato inglobano

vasi sanguigni longitudinali, fondendosi vasi sanguigni longitudinali, fondendosi intorno ad esso e formando gli osteoniintorno ad esso e formando gli osteoni

• lunghezzalunghezza– sostituzione di cartilagine con osso a sostituzione di cartilagine con osso a

livello della metafisilivello della metafisi– il tessuto cartilagineo sul lato epifisario il tessuto cartilagineo sul lato epifisario

continua ad accrescersi, mentre quello continua ad accrescersi, mentre quello diafisario viene invaso da nuovo ossodiafisario viene invaso da nuovo osso