I Tessuti muscolari scheletrico -tessuto muscolare striato: cardiaco -tessuto muscolare liscio A cura di Tiziano Baroni I tessuti muscolari ISTOLOGIA UNIPG Il t. muscolare striato scheletrico ISTOLOGIA UNIPG muscolo scheletrico: funzioni • movimenti volontari delle diverse parti dello scheletro • mantenimento della postura • contenimento e protezione degli organi interni • controllo degli orifizi • mantenimento della temperatura corporea ISTOLOGIA UNIPG Bandeggiatura longitudinale e trasversale fibra muscolare (=sincizio) e miofibrille sarcolemma nucleo ISTOLOGIA Miofibrille (spess.: 1-3 =µm) UNIPG sarcomero schema strutturale del sarcomero semibanda I banda A semibanda I banda H ISTOLOGIA UNIPG linea Z linea M linea Z miofibrille componenti struttur. del sarcomero: i miofilamenti banda I banda A banda I Linea M ISTOLOGIA UNIPG Linea Z Linea Z banda H Filamento spesso: miosina Filam. sottile: actina Miofibrille e sarcomeri al ME ISTOLOGIA UNIPG Contrazione del sarcomero ISTOLOGIA UNIPG ISTOLOGIA UNIPG ISTOLOGIA actin_myosin[1].mov ISTOLOGIA UNIPG La triade Pompe del calcio (ATPasi Ca++/Mg++ dipendenti) fanno entrare Ca++ nel reticolo sarcoplasmatico ISTOLOGIA 1. Il potenziale d’azione si muove lungo il sarcolemma; 2. giunge ai tubuli T dove attiva i recettori diidropiridinici, sensori proteici di voltaggio; 3. tali recettori attivati inducono i recettori rianodinici* (sulle cisterne terminali) ad aprirsi determinando il rilascio di Ca++. 4. Questo può rientrare nel reticolo grazie a pompe del Ca++. *La rianodina è un alcaloide estratto dalla pianta Ryania speciosa; blocca i recettori In sintesi... • Lo stimolo nervoso, tramite la sinapsi neuromuscolare, depolarizza il sarcolemma e i tubuli T, che sono delle invaginazioni del sarcolemma. • La depolarizzazione si trasmette dai tubuli T alle cisterne terminali del reticolo sarcoplasmatico che rilascia ioni Ca++ • ioni Ca++ si legano alla troponina • la troponina fa spostare la tropomiosina • così le teste della miosina agganciano l’actina e i filamenti scorrono consumando ATP: il sarcomero si accorcia Nel muscolo striato scheletrico tutte le fibre ricevono un impulso nervoso e sono quindi in contatto con una cellula nervosa animazioni • https://www.youtube.com/watch?v=Ct8Ab Zn_A8A • https://www.youtube.com/watch?v=BMT4P tXRCVA Il t. muscolare striato cardiaco ISTOLOGIA UNIPG ISTOLOGIA UNIPG ISTOLOGIA UNIPG MUSCOLARE STRIATO CARDIACO • Costituito da cellule uninucleate o, al più, binucleate: miocardiociti • 20µm x 100µm (m.scheletrico: 20-100µm x cm) • Il nucleo è al centro della cellula • Tra una cellula e l’altra, sul lato più corto, sono visibili linee trasversali dette • dischi intercalari o strie scalariformi • dove troviamo strutture di adesione cellulare e di giunzione elettrica: – Zonule aderenti actina – Desmosomi desmina – Giunzioni gap accoppiamento elettrico ISTOLOGIA UNIPG Confronto tra fibre muscolari e cardiociti ISTOLOGIA UNIPG Confronto tra fibre muscolari e cardiociti ISTOLOGIA UNIPG Il tessuto muscolare cardiaco al ME ISTOLOGIA Strie scalariformi UNIPG ISTOLOGIA UNIPG ISTOLOGIA UNIPG ISTOLOGIA UNIPG Diadi Triadi involucri connettivali • dall’esterno all’interno: – l’epimisio avvolge l’intero muscolo – il perimisio avvolge un fascio di fibre all’interno del muscolo – l’endomisio avvolge una singola fibra muscolare • le fibre collagene dei diversi involucri si fondono le une nelle altre e all’estremita’ del muscolo formano il tendine ISTOLOGIA UNIPG ISTOLOGIA Sinapsi neuromuscolare ISTOLOGIA UNIPG ISTOLOGIA La sinapsi neuromuscola re UNIPG SINAPSI NEURO-MUSCOLARE O PLACCA MOTRICE ISTOLOGIA UNIPG Il tessuto muscolare liscio ISTOLOGIA • Presente nella parete di visceri cavi (apparto gastrointestinale e genitourinario) • Cellule allungate fusiformi con nucleo centrale (20 500 µm) UNIPG Parete di una arteriola ISTOLOGIA UNIPG ISTOLOGIA UNIPG ISTOLOGIA Fibrocellule muscolari lisce al ME UNIPG La parete dell’intestino ISTOLOGIA UNIPG Caratteristiche del muscolo liscio • Actina e miosina non sono organizzati in sarcomeri • La cellula liscia non contiene troponina ma tropomiosina • Gli ioni Ca++ che occorrono per la contrazione provengono dall’esterno e non sono accumulati nel REL Nel muscolo liscio, actina e miosina si attaccano ai corpi densi della membrana plasmatica e citoplasmatici, equivalenti alle linee Z del muscolo striato ISTOLOGIA UNIPG Meccanismi della contrazione muscolare nel muscolo liscio Calmodulina + Ca++ Una chinasi della catena leggera di miosina è la proteina Ca++ sensibile (manca la troponina ) La chinasi è regolata a sua volta dal complesso calmodulina-Ca++. Un aumento del Ca++ citoplasmatico induce la calmodulina a legare la chinasi della catena leggera di miosina che viene così fosforilata ISTOLOGIA Attivazione della chinasi della catena leggera di miosina UNIPG MIOSINA ATTIVA IN GRADO DI LEGARE L’ACTINA MUSCOLARE LISCIO • Non tutte le cellule del tessuto muscolare liscio ricevono terminazioni nervose (confronta con muscolo scheletrico) • L’impulso può trasmettersi da una cellula all’altra tramite gap junction. • Possono contrarsi spontaneamente – Es. a causa di una distensione meccanica (vescica) • Possono contrarsi anche in assenza di uno stimolo nervoso (ormoni, ...) – Es. contrazioni utero in gravidanza o durante il ciclo mestruale Rigenerazione dei tessuti muscolari • E’ possibile per il muscolare striato scheletrico e per il liscio. • Non sembra possibile per il t. musc. cardiaco se non con estrema difficoltà. Tuttavia… …esistono le staminali cardiache • Bearzi C, Rota M, Hosoda T, Tillmanns J, Nascimbene A, De Angelis A, Yasuzawa-Amano S, Trofimova I, Siggins RW, Lecapitaine N, Cascapera S, Beltrami AP, D’Alessandro DA, Zias E, Quaini F, Urbanek K, Michler RE, Bolli R, Kajstura J, Leri A, Anversa P. Human cardiac stem cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007;104:14068–14073. • Bearzi C, Leri A, Lo Monaco F, Rota M, Gonzalez A, Hosoda T, Pepe M, Qanud K, Ojaimi C, Bardelli S, D’Amario D, D’Alessandro DA, Michler RE, Dimmeler S, Zeiher AM, Urbanek K, Hintze TH, Kajstura J, Anversa P. Identification of a coronary vascular progenitor cell in the human heart. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009;106:15885–15890 Rigenerazione del t. muscolare striato scheletrico Le cellule satelliti (S), localizzate tra il sarcolemma e la lamina basale (BL) a stretto contatto con la fibra muscolare, possono essere considerate cellule staminali muscolari. ISTOLOGIA Rigenerazione del t. muscolare striato scheletrico Rigenerazione per discontinuità (tramite le cellule satelliti, [4]). ISTOLOGIA