Cartilagine ialina

Definizione: un tipo di cartilagine che è caratteristicamente aspetto lucido e liscio e con sostanza interstiziale contenente fibre di collagene di tipo II sottili oscurate dalla sostanza fondamentale. L’immagine mostra la sezione trasversale della cartilagine ialina (ingrandimento: 200x).

Definizione di cartilagine ialina

In primo luogo, chiediamoci , cos’è la cartilagine? La cartilagine è un materiale resistente e flessibile. Può essere descritto come tessuto connettivo. Il tessuto cartilagineo ialino, noto anche come tessuto connettivo ialino o tessuto ialino, è il tipo più comune di cartilagine caratterizzato da un aspetto lucido e levigato.

Allora, dove si trova la cartilagine ialina? Le posizioni della cartilagine ialina includono intorno alle ossa delle articolazioni a movimento libero. Questo è noto come cartilagine articolare. Un altro esempio di cartilagine ialina è il tessuto che si trova nelle pareti delle vie respiratorie. Questo include i bronchi, il naso, gli anelli della trachea e le punte delle costole.

Esistono 3 diversi tipi di cartilagine. Ciò include (1) cartilagine elastica, (2) cartilagine ialina e (3) fibrocartilagine. Differiscono principalmente dalle fibre presenti e verranno discusse più dettagliatamente di seguito.

Struttura della cartilagine ialina

Di cosa è fatta la cartilagine? La cartilagine è costituita da condroblasti (o cellule pericondriali) che producono la matrice extracellulare (o sostanza fondamentale), condrociti che si trovano in spazi noti come lacune e fibre di collagene. Maggiori dettagli sui componenti della cartilagine saranno discussi di seguito. Vedere la figura 2 per un diagramma della cartilagine ialina.

Cos’è la cartilagine ialina e dove si trova?

Come identificate la cartilagine ialina? Si sviluppa dalle cellule mesenchimali, che sono le cellule staminali che si trovano nel midollo osseo. La cartilagine ialina non contiene vasi sanguigni o nervi, quindi è una struttura molto semplice. Ottiene i suoi nutrienti attraverso la diffusione dai tessuti vicini.

La cartilagine ialina ha un aspetto semitrasparente bianco lucido con una sfumatura leggermente bluastra. La parola ialina deriva dalla parola greca “hyalos”, che significa “vetroso”, a indicare il suo aspetto lucido e liscio. È interessante notare che questo aspetto si perde con l’invecchiamento del tessuto. In un embrione, la cartilagine ialina costituisce il primo scheletro, quindi si modifica man mano che l’embrione si sviluppa. Questo avviene tramite un processo noto come ossificazione endocondrale.

La cartilagine ialina è costituita da sottili fibre di collagene di tipo II, condrociti (cellule che producono matrice) e matrice extracellulare (o sostanza fondamentale). Le fibre di collagene di tipo II sono più sottili delle fibre di collagene di tipo I. Il collagene di tipo I, IV, V, VI, IX e XI è presente anche in quantità molto piccole e aiuta a rafforzare le fibre insieme.

La matrice cartilagine, nota come matrice extracellulare o sostanza fondamentale, un materiale gelatinoso abbondante in glicosaminoglicani (GAG), proteoglicani e glicoproteine. La matrice extracellulare riempie gli spazi tra le cellule e le fibre.

I GAG sono essenzialmente lunghi polisaccaridi costituiti da ammino zuccheri che attraggono gli ioni sodio e potassio. Questi ioni portano l’acqua con sé. Pertanto, questo aiuta a regolare la quantità di acqua nella matrice extracellulare.

Il condroitin solfato e il cheratan solfato sono esempi di GAG solfati e l’acido ialuronico è un esempio di GAG non solfato. Questi si trovano tutti nel fluido extracellulare della cartilagine.

I proteoglicani e le glicoproteine sono amminoacidi e molecole di carboidrati uniti. Legano insieme molecole extracellulari e componenti dando un fluido gelatinoso che aiuta ad assorbire la compressione e la forza.

Cosa sono i condrociti? I condrociti sono le uniche cellule della cartilagine che si trovano nella cartilagine ialina. Queste cellule iniziano come condroblasti (o cellule pericondriali) che producono la matrice cartilaginea, quindi vengono immobilizzate al suo interno in piccoli spazi chiamati lacune.

Il ruolo dei condrociti è quello di sviluppare, riparare e mantenere la matrice extracellulare.I condrociti hanno una capacità di guarigione limitata a causa della loro limitata capacità di replicazione. Raramente formano un contatto cellula-cellula e sono semplicemente responsabili del mantenimento dell’ambiente circostante. La figura 3 mostra la struttura di base di un condrocita.

La cartilagine ialina è generalmente ricoperta dal pericondrio. Il pericondrio si trova nelle ossa in via di sviluppo ma non copre la cartilagine articolare all’estremità delle ossa negli adulti. Il pericondrio è costituito da uno strato esterno e uno strato interno. Lo strato esterno è la cartilagine fibrosa e produce fibre di collagene e lo strato interno è coinvolto nella formazione della cartilagine formando condroblasti o condrociti.

Cartilagine articolare

La cartilagine articolare è diversa dalla cartilagine ialina usuale in quanto ha condrociti appiattiti vicino alla superficie. Più in profondità nel tessuto, i condrociti assumono una struttura più tipica. Negli strati molto profondi della cartilagine, le cellule si trovano in colonne con una matrice calcificata. Le fibre di collagene formano archi dandogli una forte disposizione strutturale per resistere alla pressione. La cartilagine articolare è composta da collagene di tipo II, ma è stato anche riscontrato che contiene piccole quantità di collagene di tipo VI, IX, X e XI. La Figura 4 mostra la posizione della cartilagine ialina articolare in un’articolazione.

La cartilagine articolare è composta da diverse zone. Questi includono la zona superficiale, seguita dalla zona intermedia di transizione, la zona profonda e infine la zona calcificata. All’interno di ogni zona ci sono 3 regioni. Queste sono la regione pericellulare, la regione territoriale e la regione interterritoriale. Il video seguente presenta gli strati trovati nella cartilagine articolare.

La zona superficiale costituisce circa il 10-20% dello spessore totale del cartilagine. Le fibre di collagene II e IX possono essere trovate qui. Contiene un grande volume di condrociti che hanno un aspetto più appiattito.

La zona superficiale è a diretto contatto con il liquido sinoviale e protegge gli strati più profondi da forze e sollecitazioni.

la zona centrale segue direttamente dalla zona superficiale e fornisce il ponte agli strati più profondi. Questa zona rappresenta circa il 40-60% dello spessore totale della cartilagine. È costituito da fibre di collagene più spesse e proteoglicani. I condrociti qui sono sferici e si trovano in piccole quantità.

La zona centrale funziona per proteggere dalle forze di compattazione. La zona profonda segue la zona centrale e fornisce la migliore resistenza alle forze di compattazione. Contiene il più alto contenuto di proteoglicani e il minor contenuto di acqua. Le fibre di collagene sono disposte ad angolo retto rispetto alla superficie e i condrociti sono disposti in colonne. Rappresenta circa il 30% del volume totale della cartilagine articolare. Infine, la zona calcificata attacca la cartilagine all’osso. Lo fa ancorando le fibre di collagene nella zona profonda all’osso subcondrale.

Istologia della cartilagine ialina

Come accennato in precedenza, il tessuto connettivo della cartilagine ialina è costituito da cellule e fibre all’interno una matrice extracellulare. L’istologia della cartilagine ialina descrive come appare la cartilagine ialina se osservata al microscopio.

I condrociti possono essere visti come di forma arrotondata o angolare. Nella cartilagine adulta, le cellule sono presenti in gruppi isogeni, formati da una singola cellula progenitrice. La matrice è visivamente omogenea e di aspetto basofilo. La ragione di ciò è dovuta all’elevata concentrazione di GAG solfati nella matrice maschera le fibre di collagene. Anche le fibre di collagene di tipo II sono molto piccole, motivo per cui la matrice extracellulare appare così lucida e liscia.

Non c’è distribuzione uniforme all’interno della matrice extracellulare. Pertanto, si possono vedere le tre zone di base. La figura 5. Mostra queste diverse zone.

1. La matrice capsulare, che consiste in una zona sottile che circonda ogni lacuna. Qui si trova la più alta concentrazione di GAG solfatati.
2. La matrice territoriale, che circonda la matrice capsulare.
3. La matrice interterritoriale, che è meno basofila a causa di una minore concentrazione di GAG solfatati e una proporzione maggiore di collagene.

L’ematossilina e l’eosina (H & E colorante) insieme ai metodi di colorazione Van Geison possono essere entrambi usato per guardare la cartilagine ialina al microscopio. La macchia Van Geison utilizza acido picrico e fucsina acida e colora il rosso collagene. La cartilagine è vista come una zona rossa situata sotto l’epitelio. La colorazione è più chiara dove si avvicina alle lacune che indicano la matrice territoriale.

Nelle sezioni H & E, le intensità di colore sono invertite, ma danno un definizione migliore rispetto alla macchia Van Geison. La matrice territoriale è scura e la matrice interterritoriale è di colore molto più chiaro. Gruppi di condrociti possono essere trovati circondati da queste aree più scure nel metodo H & E. Questi condrociti derivano dallo stesso progenitore e sono quindi un gruppo isogeno. Il pericondrio circonda la cartilagine tranne che nella cartilagine articolare.

Le immagini della Figura 6 mostrano Van Gieson, quindi la colorazione H & E della trachea.

La differenza dagli altri tipi di cartilagine

Ci sono 3 diversi tipi di cartilagine che si trovano nel corpo. La cartilagine ialina è il tipo di cartilagine più comune ma anche più debole. Gli altri due tipi di cartilagine sono la fibrocartilagine e la cartilagine elastica. In che modo la cartilagine ialina è diversa dalla cartilagine elastica o dalla fibrocartilagine? Vedi sotto per vedere le descrizioni di ogni tipo di cartilagine. Le differenze visive tra i tipi di cartilagine possono essere viste nella Figura 1.

Cartilagine elastica

Diamo un’occhiata alla cartilagine ialina rispetto alla cartilagine elastica. La cartilagine elastica (o fibrocartilagine gialla) fornisce forza ed elasticità a certe parti del corpo. Dove si trova la cartilagine elastica? Può essere trovato nella parte esterna delle orecchie nota come padiglione auricolare e epiglottide e cartilagini laringee e tubo uditivo / tromba di Eustachio. La cartilagine elastica funziona per dare supporto con maggiore elasticità. Contiene una fitta rete di fibre di elastina. Non protegge da sollecitazioni meccaniche o compressione. Maggiori dettagli come la posizione e l’aspetto della cartilagine elastica sono evidenziati nella tabella 1.

Fibrocartilagine

Il tessuto connettivo della fibrocartilagine è una cartilagine densa, flessibile e di supporto, costituita da tessuto fibroso. Dove si trova la fibrocartilagine? Le posizioni della fibrocartilagine includono i dischi intervertebrali della colonna vertebrale, nella mascella, nel ginocchio e nel polso. Questo tessuto fibrocartilagine contiene grandi fasci di collagene di tipo I. È il tipo più forte di cartilagine. La fibrocartilagine funziona per dare supporto contro le forze di carico e di pressione.

La fibrocartilagine può essere descritta separandola in 4 diversi gruppi.

1. Il primo gruppo è la fibrocartilagine intra-articolare . Questo funge da cuscinetto tra le articolazioni che sono esposte a forti impatti e movimenti frequenti. Un esempio sono i menischi del ginocchio.
2. Il secondo gruppo sta collegando la fibrocartilagine che si trova nelle articolazioni con movimento limitato come i dischi intervertebrali.
3. La fibrocartilagine stratiforme si trova che ricopre l’osso solchi dove giacciono tendini e muscoli.
4. Infine, l’ultimo gruppo, fibrocartilagine circonferenziale circonda alcuni margini della cavità articolare che ne proteggono i bordi. Un esempio è un labbro acetabolare (che riveste la cavità dell’anca).

Fibrocartilagine vs cartilagine ialina, così come le posizioni nel corpo in cui si trova la fibrocartilagine, sono descritte nella tabella 1 di seguito.

Tabella 1.Cartilagine ialina vs cartilagine elastica e fibrocartilagine

Funzione della cartilagine ialina

Allora, qual è la funzione della cartilagine ialina? La cartilagine ialina contiene relativamente poche fibre e fornisce una superficie liscia per il movimento, nonché un cuscino che assorbe gli urti dove si incontrano le ossa. Nella cartilagine articolare, la funzione primaria è fornire una superficie liscia in grado di resistere all’attrito e alla pressione delle funzioni di carico.

Nella trachea, fornisce supporto per i tessuti più morbidi e consente loro di mantenere uno spazio aperto posizione.

Importanza biologica della cartilagine ialina

Il ruolo più importante della cartilagine ialina è fornire supporto meccanico al sistema respiratorio, sviluppo di ossa e superfici articolari.

Con l’avanzare dell’età, i problemi con la qualità della nostra cartilagine ialina può sorgere. Con l’aumentare dell’età, il numero di condrociti nello strato superficiale della cartilagine articolare diminuisce mentre aumenta il numero di condrociti negli strati più profondi. Inoltre, con l’aumento dell’età si verifica una diminuzione dei proteoglicani nella matrice extracellulare. C’è anche un aumento della cheratina solfato e una diminuzione del condroitin solfato. Aumenta anche il volume dell’acido ialuronico. La cartilagine ialina è suscettibile di usura a causa del suo ruolo di ammortizzatore e di un uso intenso nelle attività quotidiane. Tutti questi fattori possono portare la cartilagine ialina a diventare più suscettibile a danni e malattie rispetto agli altri tipi di cartilagine.

È probabile che i tessuti della cartilagine siano lenti nella guarigione a seguito di un infortunio perché c’è una mancanza di afflusso di sangue per i condrociti. Ciò significa che la matrice è lenta a formarsi. Inoltre, i condrociti sono bloccati nelle lacune e non possono migrare verso un’area di tessuto danneggiato. Il tessuto danneggiato diventa tessuto cicatriziale.

Nella matrice extracellulare, il condroitin solfato svolge un ruolo importante in quanto è un mediatore antinfiammatorio e riduce il dolore. Alcuni studi suggeriscono che la sua presenza aiuta a rallentare la degradazione della cartilagine e quindi previene condizioni come l’artrosi. L’osteoartrite si verifica quando la cartilagine si consuma, consentendo alle ossa di sfregarsi l’una contro l’altra causando sclerosi (indurimento) dell’osso subcondrale (osso appena sotto la cartilagine) e infiammazione della membrana sinoviale che porta al dolore.

Cartilagine ialina in Altri animali

Gli animali della classe Condritti hanno uno scheletro composto completamente da cartilagine. Gli squali e le razze ne sono un buon esempio.La cartilagine è meno densa delle ossa, ma fornisce comunque forza e quindi consente a questi animali di muoversi rapidamente attraverso l’acqua senza esercitare troppi sforzi.

La cartilagine si trova anche negli invertebrati, come i granchi a ferro di cavallo, le lumache e cefalopodi (molluschi predatori es. polpi e calamari). La cartilagine branchiale nell’artropode granchio a ferro di cavallo atlantico (Limulus polyphemus), è ricca di condrociti vacuolati che differiscono da qualsiasi altro artropode.

La cartilagine endosternite è un altro tipo trovato in questa specie. È più fibroso della cartilagine ialina che si trova nei vertebrati. Si trova vicino alle corde nervose ventrali e al tessuto cartilagineo branchie.

Nel polpo (un esempio di cefalopode), la cartilagine cranica assomiglia alla cartilagine ialina ed è una delle poche parti dure del corpo del polpo. La crescita di questa cartilagine avviene tramite le cellule che si spostano dall’esterno al centro. Nella seppia comune (Sepia officianalis), la cartilagine è collagene fibrillare. Il modello di crescita di questa cartilagine è essenzialmente lo stesso della cartilagine dei vertebrati.

Nei gasteropodi (lumache, lumache o buccini), l’odontoforo è una struttura di alimentazione formata da cartilagine che fornisce supporto alimentare. L’odontoforo è una cartilagine ricca di cellule contenente mioglobina, circondata da un basso volume di matrice extracellulare e collagene.

Infine, nei vermi piumati (policheti sabellidi), la cartilagine sostiene i loro tentacoli.

Conclusione

Nel complesso, la cartilagine può essere descritta come una parte strutturale vitale del corpo che si trova nei vertebrati e in alcuni invertebrati. È un tessuto solido ma morbido che fornisce supporto, flessibilità e forza. L’importanza della cartilagine può essere vista nella cartilagine ialina tra le articolazioni. Qui, invecchiando, la cartilagine si assottiglia provocando infiammazione e sfregamento delle ossa. Sono in corso studi da parte di ricercatori in quest’area della scienza che possono aiutare a migliorare la nostra comprensione dei processi che portano a questo e sviluppare modi per contrastare / trattare / prevenire tali malattie.