FIBRE DI SHARPEY: POSIZIONE, STRUTTURA, FUNZIONE, CAMBIAMENTI FISIOLOGICI - ANATOMIA E FISIOLOGIA - 2025

Le fibre di Sharpey sono un insieme di estensioni di collagene che formano una forte rete, ossa leggermente mineralizzate saldamente attaccate ai muscoli e ai legamenti. Si trovano anche sulla superficie esterna dell'osso, dove è responsabile dell'attaccamento dell'osso al periostio.

Queste fibre sono state oggetto di studio nel corso degli anni poiché la loro funzione e il meccanismo di adattamento all'ambiente osseo non erano ben compresi. Dagli esperimenti sui roditori, la sua struttura, funzione e sviluppo sono stati studiati meglio.

Per utente: Mikael Häggström - Immagine: The Periodontium.jpg, dominio pubblico, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2953776

Nei denti, le fibre di Sharpey sono i rami terminali del legamento parodontale, che si fa strada attraverso il cemento dentale per unire il dente con il periostio dell'osso alveolare delle mascelle.

Le fibre di Sharpey sono state a lungo ritenute inerti e non hanno subito cambiamenti durante le fasi di riassorbimento e rinnovamento osseo, tuttavia esistono prove attuali che sono in grado di variare le loro dimensioni e il diametro per adattarsi al metabolismo osseo.

Posizione

Le fibre di Sharpey sono filamenti di collagene e altri elementi che supportano il sistema scheletrico con il periostio, i muscoli e i legamenti.

Le ossa hanno una superficie esterna, che è ricoperta da un foglio fibroso chiamato periostio. Questa membrana è ricca di vasi sanguigni e terminazioni neurologiche; fornisce una buona parte della vascolarizzazione esterna dell'osso.

Dal biologo della Royal Society - Opera propria, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=62338344

Nell'edizione del 1867 della rivista Elements of Anatomy, il Dr. William Sharpey descrisse l'esistenza di una complessa rete fibroelastica di collagene, che perforò l'osso e raggiunse il periostio, unendo fortemente queste strutture. Queste stesse fibre erano presenti nell'attaccamento delle ossa ai muscoli e ai legamenti.

Nel 1923, questi rami di collagene erano già conosciuti come fibre di Sharpey. Nello stesso anno la sua presenza è stata osservata sulla superficie ossea dei denti.

Nel 1972, il Dr. Cohn ha studiato la composizione interna del dente con un'enfasi sulle fibre di Sharpey, descrivendo il loro percorso dal cemento dentale all'osso alveolare della mascella.

Le fibre di Sharpey sono presenti anche tra le ossa del cranio. Formazione di trame solide ma elastiche.

Dall'OpenStax College (modificato) - Wikimedia commons modificato da File: 904 Fibrous Joints.jpg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=74348217

La maggior parte della ricerca che si conosce sulle fibre di Sharpey si è concentrata sullo studio di quelle che fanno parte dell'organizzazione dento-alveolare.

Struttura

In precedenza, si pensava che queste fibre perforanti fossero una rete di sospensione formata solo da collagene, tuttavia questa teoria è stata scartata poiché studi immunoistochimici hanno confermato che la loro struttura è molto più complessa.

Colpisce inoltre il modo in cui questa matrice ha mantenuto la sua consistenza fibrosa, sfuggendo alla calcificazione provocata dagli elementi minerali ossei.

Le fibre di Sharpey sono ora note per essere composte da collagene di tipo III e VI, elastina e glicoproteine ​​tenascina e fibronectina.

L'associazione del collagene di tipo III con il collagene di tipo VI fornisce una grande stabilità alla rete di fibre di Sharpey, il che spiega la sua fermezza durante le fasi di rimodellamento osseo.

Gli studi effettuati sulle fibre localizzate nei denti hanno potuto differenziare due tipi di fibre a seconda del loro spessore: spesse e fini. Quelli spessi misurano tra 8-25 µm e quelli sottili meno di 8 µm.

Funzione

Le fibre di Sharpey sono responsabili della creazione di forti legami tra la superficie ossea e il periostio, i muscoli e i legamenti.

Da Modificato da Pbroks13 - WIKIMEDIA COMMONS File: Bone cross-section.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=68499619

È noto però che oltre a questa funzione, la sua complessa struttura proteica svolge un ruolo fondamentale nella formazione ossea durante la fase fetale, nell'aumento della resistenza delle ossa negli atleti e nella riparazione ossea in caso di traumi o lesioni. danno fisiologico.

Cambiamenti fisiologici delle fibre di Sharpey

Stadio fetale

Al momento della formazione dell'osso, durante la gestazione, la rete di fibre di Sharpey si forma attorno alle ossa primitive.

Le fibre di collagene con elastina e tenascina e fibronectina gluproteine, si organizzano emettendo segnali di migrazione cellulare e differenziazione delle cellule ossee.

Quando ci sono problemi nella struttura delle fibre di Sharpey, si osservano patologie di formazione ossea come la displasia fibrosa, in cui le ossa primitive non finiscono di calcificarsi adeguatamente.

Menopausa

Nei pazienti in menopausa si verifica una diminuzione della mineralizzazione ossea, con conseguente perdita di calcio e osteoporosi.

Per quanto riguarda le fibre di Sharpey, la loro organizzazione risente della diminuzione ormonale che ne determina la diminuzione in alcune zone dell'osso.

Questa situazione rende queste aree più suscettibili alla perdita di minerali e, di conseguenza, all'osteoporosi.

Allo stesso modo, si ritiene che l'atrofia muscolare progressiva osservata in questi tipi di pazienti sia in parte dovuta alla diminuzione nella popolazione di fibre di Sharpey che trattengono l'osso al muscolo.

Fratture / danni fisiologici

I segnali ormonali che vengono attivati ​​quando c'è un danno osseo e che attivano i percorsi per la riparazione dalle cellule ossee, attivano anche un meccanismo di adattamento nelle fibre di Sharpey.

Il danneggiamento del periostio allunga il collagene nelle fibre, facendole iniziare ad aumentare di diametro e dimensioni per prepararsi allo stadio di formazione di nuovo tessuto osseo.

Una volta completato il rimodellamento osseo, le fibre tornano alla loro dimensione e disposizione originali.

Atleti

È stato osservato che la quantità di fibre di Sharpey aumenta fino al 7% in più nelle persone che praticano attività fisica, come la corsa, rispetto a quelle sedentarie.

Questo aumento ha benefici in termini di resistenza ossea e corretto funzionamento delle articolazioni.

Vecchiaia

Col passare del tempo, le fibre di Sharpey, come altri elementi, cambiano la loro struttura proteica, sostituendo il collagene di tipo III al collagene di tipo I.

L'unione del collagene di tipo I con il collagene di tipo VI non ha lo stesso effetto di resistenza dell'alleanza originaria, quindi inizia un processo di usura che termina con la calcificazione di alcune fibre del reticolo proteico.

Queste calcificazioni rendono le articolazioni non così solide come dovrebbero essere. Nel caso dei denti, potrebbe esserci movimento dei denti e persino cadere a causa della mancanza di una forma di supporto stabile.

Riferimenti

1. Aaron, JE (2012). Fibre periostali di Sharpey: un nuovo sistema di regolazione della matrice ossea? Frontiere in endocrinologia. Tratto da: ncbi.nlm.nih.gov
2. Johnson, RB (2005). Sintesi delle fibre di Sharpey dell'osso alveolare durante il movimento sperimentale dei denti nel ratto. Anat Rec A Discov Mol Cell Evol Biol. Tratto da: ncbi.nlm.nih.gov
3. Taylor, DW (1971). La vita e l'insegnamento di William Sharpey (1802-1880). "Padre della fisiologia moderna" in Gran Bretagna. Storia medica. Tratto da: ncbi.nlm.nih.gov
4. Johnson, RB; Martinez, RH (1998). Sintesi delle proteine ​​delle fibre di Sharpey all'interno dell'osso alveolare dei roditori. Tratto da: ecmjournal.org
5. Severson, J. A; Moffett, B. C; Kokich, V; Selipsky, H. (1978). Uno studio istologico sui cambiamenti dell'età nell'articolazione parodontale umana adulta (legamento). Giornale di parodontologia. Tratto da: europepmc.org