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The Anatomist

mercoledì, ottobre 12, 2005

Il cuore

Il cuore è un organo cavo e pertanto da un punto di vista strutturale se ne deve descrivere la parete. Essa è costituita da tre tonache sovrapposte. Dall'interno verso l'esterno queste tonache (o strati) prendono il norme di endocardio, miocardio ed epicardio. Ciascuno di questi tre strati ha delle peculiarità morfofunzionali.

L'endocardio è costituito da una lamina di cellule endoteliali, a contatto col sangue contenuto nelle cavità cardiache. Essa poggia su una lamina sottoendoteliale, ricca di tessuto connettivo lasso dove possiamo trovare arteriole, venule, capillari, rami nervosi e, dispersi nella trama connettivale, fibroblasti, fibrocellule muscolari lisce, monociti e altre cellule ematiche migranti.
Mentre il rivestimento endoteliale non si discosta per caratteristiche strutturali e funzionali da quello dei vasi, un qualche interesse è rivestito dalla popolazione cellulare sottoendoteliale, di origine mesenchimale, che può rappresentare un vestigio del tessuto mioblastico che in epoca embrionaria precoce (2° settimana di sviluppo) si trovava in quel segmento dell'albero vascolare che si è poi differenziato per formare il cuore. Questa, infatti, potrebbe essere una regione ricca di cellule staminali e germinali che, opportunamente stimolate, possono dare luogo a colture cellulari in vitro o, seppur ipoteticamente, ad una rigenerazione miocardica in vivo. Infine, si deve ricordare che, da un punto di vista strutturale, anche le valvole cardiache sono costituite da endocardio, che si è ripiegato a formare una plicatura.

Il miocardio è di gran lunga lo strato più spesso dei tre descritti. Esso è costituito da una popolazione cellulare più eterogenea di quanto non possa sembrare di primo acchito. Esse infatti si differenziano per molteplici fattori, quali la quantità del contenuto miofibrillare (alloplasma specifico), le loro dimensioni (lunghezza e diametro), la distribuzione e la ricchezza degli organuli cellulari, l'eventuale presenza di granuli secretori proteici. Oltre alle fibrocellule muscolari cardiache, la popolazione di gran lunga prevalente, sono state infatti identificate e descritte, nel contesto del miocardio, cellule auricolari, nodali, di conduzione, di Purkinje, ciascuna con caratteristiche proprie. Le cellule auricolari, ad esempio, sono di minori dimensioni rispetto al miocardio comune con un alloplasma specifico confinato alla periferia della cellula e con una particolare ricchezza di reticolo endoplasmico rugoso in sede perinucleare, dove è in grande evidenza il complesso del Golgi che contiene granuli osmiofili di natura proteica. In queste cellule è possibile evidenziare il percorso di questi granuli che dalla sede perinucleare si portano verso il subsarcolemma, sempre contenuti in specifiche vescicole, per poi essere rilasciate nello spazio intercellulare, ricco in vasi. Alcune di queste, confinate in particolar modo nell'atrio di destra, contengono peculiari granuli peptidici (atriopeptine) ad azione natriuretica e miorilassante per la muscolatura liscia (ANF). Queste cellule sono state definite anche cellule mioendocrine.

Le cellule nodali sono cellule poliedriche di piccole dimensioni e con una notevole riduzione dell'alloplasma specifico, tanto da essere state descritte come cellule pallide. Esse si dispongono l'una intorno all'altra a formare dei nidi (o nodi). La loro peculiarità funzionale, non evidenziabile con i comuni metodi morfologici, è rappresentata dalla instabilità elettrica della membrana cellulare che è stata calcolata in -60 elettronvolts. Le cellule di conduzione, di grande diametro e forma cilindrica, contengono una ridotta quantità di miofibrille disposte alla periferia della cellula; esse si trovano ai confini esterni dei nidi di cellule nodali e costituiscono anche i fasci internodali. Le fibre di Purkinje prendono il nome dall'autore che per primo le descrisse. Sono cellule di grandi dimensioni e con numerosi prolungamenti cellulari e si trovano generalmente il sede subendocardica a costituire una vera e propria rete a maglie larghe.

Le fibrocellule miocardiche comuni, come detto, rappresentano la popolazione più numerosa, hanno una forma allungata con il nucleo, ovalare, disposto al centro e contenuto nella regione di maggiore diametro; hanno dimensioni variabili, essendo le fibrocellule miocardiche degli atri più piccole di quelle dei ventricoli; l'alloplasma specifico è costituito da miofibrille costituite da proteine filamentose disposte in fascetti lungo tutta la cellula e intervallate da numerosissimi mitocondri.

Gli altri organuli cellulari, quali il reticolo liscio e granulare, il Golgi, etc, sono disposti in sede perinucleare, conferendo quindi a questa regione della cellula il maggior diametro. Le miofibrille, invece, sono disposte in posizione più periferica, affollando lo spazio subsarcolemmale, e in esse sono chiaramente visibili, alla microscopia elettronica a trasmissione, gli elementi del sarcomero che danno origine alle note striature.

Le cellule del miocardio si collegano e dialogano tra loro mediante complessi di giunzione rappresentati da desmosomi, tra le superfici laterali delle membrane cellulari, e da particolarissime giunzioni fra le estremità termino-terminali delle cellule, definite "dischi intercalari", formate alla periferia da gap junctions e in posizione centrale da tight junctions e da desmosomi. Tra queste, le più importanti sono le prime, le gap junctions, in quanto costituite da proteine canali che consentono il transito di molecole e piccoli ioni, attraverso cui le cellule dialogano tra loro, come se adoperassero un vero e proprio alfabeto. Inoltre, attraverso queste reciproche connessioni costituite dai dischi intercalari, le fibrocellule miocardiche costituiscono un vero e proprio sincizio funzionale retiforme.
Non si deve dimenticare che tra le cellule del miocardio di trova un interstizio spesso trascurato, formato da tessuto connettivo con abbondanti fibre collagene di terzo tipo e una minor quota di fibre elastiche. Questi sottili setti connettivali, che avvolgono contenendo e limitando l'allungamento e l'accorciamento delle fibrocellule muscolari, derivano sia dal connettivo sottoendoteliale ed epicardico, che dal connettivo perivascolare. Attraverso l'interstizio, le cellule dialogano acquisiscono metaboliti, eliminano cataboliti, anche attraverso un intenso traffico endo- ed esocitotico. Anche in questo connettivo interstiziale si trovano disperse cellule mesenchimali di tipo fibroblastico, sulla cui reale natura e potenzialità non è stato sicuramente detto tutto dalla comunità scientifica. Ad oggi, infatti, non sono state identificate, con certezza, cellule staminali o germinali nel cuore, in grado di moltiplicarsi e differenziarsi in miocardiociti maturi. Non è nota, infatti, una condizione di iperplasia cardiaca, e neanche si ammette che il cuore possa essere in grado di riparare se stesso, dopo una perdita di tessuto miocardico, come in seguito ad un infarto acuto, mentre è noto che, in numerose situazioni fisiologiche e fisiopatologiche, il cuore può andare incontro ad ipertrofia, attraverso una aumentata sintesi ed accumulo di miofibrille all'interno delle fibrocellule muscolari cardiache.


Il connettivo interstiziale contiene una ricchissima rete di capillari continui. Sembra, infatti, che ciascuna fibrocellula muscolare cardiaca possieda un proprio capillare, con cui molto spesso instaura un rapporto diretto o mediato da un elemento cellulare interstiziale, quasi a voler costituire una barriera "ematomiocardica". Anche il tipo e la natura di questi rapporti meriterebbero un maggiore approfondimento scientifico.


Infine, l'epicardio, ovvero il foglietto viscerale del pericardio sieroso, riveste esternamente il cuore e lo isola dalla cavità pericardica, della quale contribuisce alla formazione, essendo uno dei due foglietti. Infatti, l'epicardio ha due lamine: l'una, la lamina sottomesoteliale, poggia sul miocardio, ed è costituito da tessuto connettivo lasso che si disperde, come detto, a formare l'interstizio miocardico; l'altra, invece, che guarda la cavità pericardica, è rivestita sulla sua superficie da un foglietto mesoteliale (lamina mesoteliale), fatto da un singolo strato di elementi cellulari isoprismatici, anche se né l'unicità dello strato, né la forma cubica delle cellule rappresentano una costante morfologica, potendo cambiare in base alle esigenze funzionali di questo tessuto. Nello spesso dell'epicardio viaggiano numerosi rami vascolari e nervosi diretti principalmente alle cellule miocardiche. I vasi, in particolare, si approfondano circondati da una guaina di tessuto connettivo, lo stesso che ritroveremo a formare il connettivo perivascolare nell'interstizio miocardico.

6 Comments:

  • Turbolenze emodinamiche, traumi o altre cause a tutt'oggi non ben precisate possono determinare una lesione endoteliale, spesso a livello dell'endotelio valvolare, e la conseguente deposizione, nell'area lesa, di fibrina e piastrine. Questo processo determina la formazione di un piccolo trombo sterile che può, nel tempo, cronicizzarsi o riassorbirsi, lasciando una piccola cicatrice o scomparendo del tutto. Se sul trombo giungono però germi patogeni, essi possono aderire e colonizzarlo, determinando una flogosi con nuova deposizione di fibrina e piastrine e formazione di una più ampia lesione vegetante, da cui possono staccarsi emboli settici che, in periferia, possono dare luogo ad ascessi.

    By Blogger Francesco_Cappello, at 10:36 AM  

  • Per bradicardia e tachicardia sinusale si intendono due condizioni fisiopatologiche persistenti in cui la frequenza cardiaca dettata dal nodo senoatriale è, rispettivamente, al di sotto di 60 o al di sopra di 100 battiti per minuto. Queste due patologie non sono gravi di per se stesse, ma possono preoccupare le loro complicanze, come l'ischemia del miocardio. Nel caso della bradicardia, è noto che il numero delle cellule nodali si riduce con l'età e, pertanto, è importante monitorare i pazienti anziani perché a volte può divenire necessario l'impianto di un pace-maker esterno.

    By Blogger Francesco_Cappello, at 10:37 AM  

  • L'infarto del miocardio è una patologia acuta che si instaura in seguito ad una prolungata ischemia (minore apporto di ossigeno in funzione delle richieste) delle fibrocellule miocardiche. A livello submicroscopico, la prolungata carenza di ossigeno determina un progressivo rigonfiamento dei mitocondri, fino alla rottura, una progressiva alterazione delle proteine miofibrillari, fino alla loro disgregazione, una frammentazione (carioressi) e coartazione (picnosi) del nucleo, una alterazione della permeabilità della membrana cellulare, fino alla sua rottura (miocitolisi). Questo determina la necrosi coagulativa del miocardio e l'arresto della funzione contrattile nella parte colpita.

    By Blogger Francesco_Cappello, at 10:37 AM  

  • Le alterazioni morfofunzionali primitive della fibrocellula muscolare cardiaca prendono il nome di cardiomiopatie (CMP). Le più comuni sono tre, la CMP dilatativa, ipertrofica e restrittiva. Sono tre condizioni idiopatiche, a presumibile eziologia genetica, che conducono, col tempo, ad una insufficienza cardiaca e, quindi, alla necessità di un trapianto. La CMP dilatativa e la restrittiva sono accomunate da un accumulo spropositato di fibre collagene e reticolari nel connettivo miocardico; nella CMP ipertrofica, invece, così come nella dilatativa, si ha una ingiustificata (da un punto di vista funzionale) ipertrofia delle fibrocellule miocardiche.

    By Blogger Francesco_Cappello, at 10:37 AM  

  • La principale barriera per il trapianto di cuore, così come di tantissimi altri organi, è rappresentata dal rigetto. Infatti, tranne che nel caso in cui il donatore sia un gemello monozigote, la presenza di anticorpi preformati nel sangue del soggetto ricevente determina il riconoscimento di un numero variabile di antigeni presenti, soprattutto, sulle cellule endoteliali dei capillari, laddove il flusso rallenta per consentire gli scambi. Questo determina la lisi, mediata dal complemento, delle cellule endoteliali, e una emorragia. La terapia immunosoppressiva ha lo scopo di limitare l'entità di questi fenomeni, cercando di equilibrare il bilancio tra il numero di elementi cellulari lisati dal complemento e quelli che vengono prodotti ex-novo a sostituzione dei primi. Se il bilancio pende a sfavore di quest'ultimi, si ha il rigetto dell'organo trapiantato.

    By Blogger Francesco_Cappello, at 10:37 AM  

  • Una infiammazione a livello dell'epicardio può determinare l'insorgenza di una pericardite. La pericardite può essere causata da patogeni (batteri, virus, protozoi, etc), ma anche da cause autoimmuni, metaboliche, traumatiche, neoplastiche, etc. In ogni caso, si ha una disepitelizzazione del foglietto mesoteliale, con scopertura del connettivo sottostante; ciò determina lo sfregamento dei foglietti parietale e viscerale del pericardio sieroso, non più "lubrificati" dal mesotelio e dal liquido pericardico da esso prodotto; a lungo andare, ciò può portare alla formazione di briglie connettivali e quindi a aderenze che limitano l'espansione del cuore (pericardite costrittiva).

    By Blogger Francesco_Cappello, at 10:37 AM  

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