Tessuto connettivo propriamente detto: la sostanza fondamentale amorfa

• è un gel altamente idratato in cui sono immerse le altre componenti del connettivo (fibre e cellule)

• è costituito da una fase acquosa in cui transitano le sostanze nutritive e le sostanze di rifiuto tra il sangue e le cellule costitutive degli organi (parenchima)

• nelle preparazioni istologiche la sostanza fondamentale si conserva difficilmente a meno che non si usino metodiche come il freeze drying o le sezioni criostatiche

• quando è conservata nelle sezioni, la sostanza fondamentale amorfa può essere messa in evidenza con il metodo del PAS e con la metacromasia

• la sostanza fondamentale amorfa è costituita, oltre che da acqua, da sali minerali e vitamine, da mucopolisaccaridi acidi o glicosaminoglicani e da glicoproteine

Glicosaminoglicani (GAG)• i glicosaminoglicani (GAG) vengono distinti in:

• solforati : condroitinsolfati A, B e C, il cheratansolfato e l’eparansolfato

• non solforati: acido ialuronico e l’acido condroitinico

• In generale sono costituiti da lunghe catene in cui si ripetono unità disaccaridiche (formate da 2 zuccheri)– esempio:

• Zucchero 1): acido glicuronico (più frequente)• Zucchero 2): un aminozucchero (glucosamina o galattosamina) che

può essere acetilato o solforato in diverse posizioni della molecola• il peso molecolare varia da alcune centinaia di migliaia fino ad

alcuni milioni di daltons• la funzione principale é quella di formare una matrice gelatinosa • Essa promuove la coesione cellulare ed è in grado di trattenere

l’acqua a livello degli spazi interstiziali

acido ialuronico • è il GAG più diffuso nella sostanza fondamentale; • ha distribuzione praticamente ubiquitaria anche in forma

isolata (non legato a proteine) • l’acido ialuronico è un eccellente lubrificante e molecola

antiurto (articolazioni) • controlla la diffusione di sostanze nell’ambito del tessuto

connettivo, • impedisce la diffusione di agenti tossici e di batteri

– alcuni batteri producono la ialuronidasi, che si trova anche nell’estratto testicolare e nel veleno di alcuni serpenti

– la ialuronidasi è in grado di demolire i polimeri di acido ialuronico,

– La ialuronidasi riduce la viscosità del tessuto connettivo e ne aumenta la permeabilità

proteoglicanicomposizione e proprietà• i proteoglicani sono molecole costituite da un singolo

filamento proteico su cui si inseriscono numerose catene polisaccaridiche costituite da glicosaminoglicani (GAG)

• le molecole dei proteoglicani interagiscono tra loro formando lattici tridimensionali gelatinosi

• conferiscono plasticità e resistenza alle forze di compressione

• hanno la capacità di legare acqua (idrofilia) e di ripartirla per tutta la sostanza fondamentale;

• questa proprietà permette di regolare gli scambi osmotici con le popolazioni cellulari confinanti

• Le molecole dei proteoglicani costituiscono una rete tridimensionale nelle cui maglie sono presenti esclusivamente acqua ed elettroliti

• Le aree occupate dai proteoglicani vengono dette domini o spazi esclusi

• Le funzioni dei proteoglicani sono assimilabili a quelle dei glicosaminoglicani

Produzione dei proteoglicani• i proteoglicani vengono elaborati in quantità variabili

da quasi tutte le cellule • sono prodotti attivamente dalle cellule specializzate

alla sintesi e al ricambio dei componenti stromali degli organi:– fibroblasti dei connettivi– condroblasti dei vari tipi di cartilagine– osteoblasti del tessuto osseo– cellule della cornea – mioblasti delle pareti vasali

Glicoproteine della sostanza fondamentale• “glicoproteine della sostanza fondamentale”

sono costituite da vari tipi di molecole • al contrario dei proteoglicani, le glicoproteine

presentano una modesta quota carboidratica• sono le maggiori responsabili della PAS-

positività della sostanza fondamentale• hanno distribuzione uniforme • possono interagire con i vari costituenti

molecolari delle matrici• la loro percentuale non è costante ed è

correlata all’età: tende ad aumentare nel tempo (marcatore dell’invecchiamento)

Glicoproteine strutturali • le glicoproteine strutturali hanno il ruolo

principale di raccordare il complesso di molecole della matrice extracellulare alle popolazioni cellulari in essa accolte

• le principali glicoproteine sono:–fibronectina– laminina–condronectina–nidogeno o entactina–osteonectina/SPARC)

FIBRONECTINA• il termine fibronectina indica una famiglia

molecolare comprendente elementi dimerici, costituiti da subunità di peso molecolare variabile fra 235 e 270 kD

• le fibronectine si trovano nell’embrione in regioni di attiva morfogenesi e di migrazione cellulare

• nell’adulto sono abbondanti nei focolai infiammatori e nei fenomeni cicatriziali

• è possibile distinguere le fibronectine in – plasmatiche (presenti nel plasma sanguigno, dimeriche e

solubili) – cellulari (presenti nella matrice extracellulare, polimeriche

e insolubili)

Funzioni delle fibronectine• partecipano alla adesione delle cellule al substrato e ai

fenomeni di “movimento” cellulare• le fibronectine sono state individuate nella maggior parte

delle membrane basali• possiedono “domini di legame” (binding sites) specifici per

altri componenti della matrice (collagene, fibrina, eparina, eparansolfato) e per proteine transmembrana (integrine)

Produzione delle fibronectine• le fibronectine sono l’espressione tipica di elementi

cellulari (di natura connettivale o di origine mesodermica)– fibroblasti – mioblasti– condroblasti– cellule endoteliali – macrofagi – cellule muscolari lisce

LAMININA

• la laminina è una glicoproteina che entra nella costituzione delle lamine basali

• la laminina differisce dal collagene e dalla fibronectinaper diversa composizione aminoacidica, per la mancanza di reattività immunologiche crociate e per mobilità elettroforetica

• la laminina è una molecola di circa 800 kD, nella quale sono individuabili 3 sub-unità: – una catena a di circa 400 kD– 2 catene omologhe, b1 e b2, di 200 kD ciascuna

• possiede una struttura a croce con un braccio lungo e tre braccia corte

• contiene grandi quantità di carboidrati (circa il 12-15%del peso totale) con il 4-6% di acido sialico

• la laminina è una glicoproteina con capacità adesiva • media l’adesione di popolazioni cellulari epiteliali al

collagene delle membrane basali • la laminina è in grado di interagire con:

– collagene di tipo IV delle membrane basali– le membrane delle cellule (si lega ai recettori integrinici)– l’eparansolfato e l’eparina, (eparansolfato è un costituente

delle lamine basali) Produzione della laminina• la laminina non è sintetizzata dai fibroblasti, la

producono:– cellule epiteliali– cellule endoteliali – cellule muscolari lisce

Funzioni della laminina

NIDOGENO o ENTACTINA • il nidogeno o entactina é un polipeptide glicosilato di 148 kD,

tipico delle membrane basali • spesso forma un complesso con la laminina• la sua sintesi inizia precocemente durante lo sviluppo embrionale

OSTEONECTINA• è una glicoproteina di 32 kD isolata prevalentemente dall’osso

sub-periostale • è in grado di legare il calcio • favorisce il legame fra cristalli di idrossiapatite e fibre collagene

di tipo I • non è esclusiva del tessuto osseo, ma viene espressa in molti

tessuti non osteogenetici• le funzioni possono interessare processi di sviluppo, di omeostasi,

di cicatrizzazione e di rimodellamento tissutali• ha ricevuto anche il nome di SPARC (Secreted Protein, Acidic and

Rich in Cysteine)