FIBROBLASTI: CARATTERISTICHE, FUNZIONI, ISTOLOGIA, CULTURA - BIOLOGIA - 2025

I fibroblasti sono un gruppo eterogeneo di cellule, chiamate anche cellule fibroblastiche. Queste sottopopolazioni cellulari includono "fibroblasti classici" e altri tipi di fibroblasti specializzati come miofibroblasti, lipofibroblasti, cellule interstiziali contrattili (CIC) e periciti.

I fibroblasti classici sono le principali cellule che fanno parte della struttura del tessuto connettivo del corpo, ma sono anche responsabili del mantenimento di questo tessuto.

I fibroblasti

La loro morfologia dipenderà dal sito in cui si trovano e sono principalmente responsabili della sintesi delle fibre e di un precursore del collagene, nonché del mantenimento della matrice extracellulare dei tessuti.

Fondamentalmente sono le cellule che formano la struttura portante degli organi negli esseri viventi (animali e umani). Sintetizzando fibre, collagene, mucopolisaccaridi (glicosaminoglicano) e glicoproteine ​​(fibronectina), svolgono un ruolo fondamentale nella riparazione dei tessuti, essendo protagonisti nei processi di guarigione.

Durante la guarigione della ferita, i fibroblasti migrano verso il sito della lesione dove proliferano per ripristinare il collagene.

Caratteristiche generali

La struttura dei fibroblasti varia a seconda dello stato in cui si trova la cellula, inoltre, queste cellule saranno diverse in base alla loro funzione e al luogo in cui si trovano.

I fibroblasti sono caratterizzati dalla presentazione di due stati; uno attivo e uno inattivo. Pertanto, nella condizione attiva sono chiamati fibroblasti e nella condizione inattiva fibrociti.

Fibroblasti e fibrociti sono anche noti rispettivamente come cellule giovani e cellule mature. Tuttavia, sono generalmente chiamati fibroblasti in modo intercambiabile, per riferirsi a entrambi gli stati.

I fibroblasti

La cellula attiva (fibroblasto), come indica il nome, ha un'elevata attività secretoria.

Queste sono cellule grandi (sono lunghe da 50 a 100 micron e larghe 30), sono piatte (spesse 3 micron) ea forma di fuso (a forma di fuso, larghe al centro e sottili verso le estremità).

Inoltre, presentano una varietà di processi citoplasmatici irregolari, che possono essere corti e larghi, o allungati, sottili e molto ramificati. Questi rami ti aiutano a mantenere una relazione con altri fibroblasti attraverso semplici connessioni o contatti fisici.

Sono anche legati al resto delle cellule che lo circondano nel tessuto connettivo, tra cui: cellule muscolari, neuroni, cellule endoteliali, leucociti, tra gli altri.

La comunicazione avviene per attrito fisico diretto, utilizzando la matrice extracellulare come intermediaria o attraverso la secrezione di sostanze.

D'altra parte, il nucleo dei fibroblasti è chiaro, piatto e ovale. Ha anche uno o due nucleoli prominenti che scompaiono nei fibrociti.

Queste cellule possiedono un gruppo di organelli caratteristici di un'elevata attività sintetica e secretoria: abbondante reticolo endoplasmatico ruvido, un complesso di Golgi ben sviluppato, vescicole secretorie ricche di tropocollagene, ribosomi e mitocondri.

Un'altra caratteristica che spicca in queste cellule è la presenza di un complesso citoscheletro. È costituito da un sistema di microtubuli e microfilamenti, formati principalmente dall'espressione di actine F, β e γ, più actinina α.

Questi elementi sono raggruppati nella periferia della cellula contigua alla miosina.

Questa struttura è tipica di una cellula multifunzionale. Fornisce inoltre la capacità di muoversi a una velocità di 1 µm / min, accumulandosi alle estremità delle ferite per riparare i tessuti e formare cicatrici.

fibrocytes

I fibrociti sono cellule più piccole, a forma di fuso con citoplasma più rada, pochi organelli e meno processi citoplasmatici. Il suo nucleo è scuro, allungato e più piccolo.

Sebbene il fibrocita sia in una forma a riposo (non secernente) e di solito non si divide frequentemente, può andare in mitosi e ri-sintetizzare le fibre se si verifica una lesione del tessuto connettivo.

Caratteristiche

In passato si pensava che la funzione dei fibroblasti fosse molto semplice, essendo classificato solo come tessuto di supporto per altri tipi di cellule. Ma oggi è noto che i fibroblasti sono cellule molto dinamiche e le loro funzioni sono complesse.

La funzione specifica di ogni fibroblasto, così come la sua morfologia, dipenderà dalla sua posizione nel corpo, dal lignaggio a cui appartiene e dagli stimoli percepiti.

I fibroblasti, pur trovandosi nello stesso luogo, possono svolgere funzioni diverse, a seconda dello stimolo che ricevono dalle cellule che li circondano.

Mantenimento e rimodellamento del tessuto connettivo

La sua funzione principale è legata al mantenimento del tessuto connettivo, costituito da fibre (collagene, reticolari ed elastiche) e dalla matrice extracellulare.

I fibroblasti mantengono la matrice extracellulare dei tessuti, sintetizzando alcuni composti che la compongono, nello stato di precursori e anche di alcune fibre. Ma non solo li sintetizzano, sono anche in grado di inghiottire alcuni di questi componenti nei processi di rimodellamento dei tessuti.

Tra i composti che compongono la matrice extracellulare ci sono: proteine ​​fibrose e la sostanza fondamentale amorfa, costituita principalmente da acido ialuronico e plasma interstiziale.

Il processo di sintesi e rimodellamento della matrice extracellulare effettuato dai fibroblasti viene effettuato attraverso la produzione di un'ampia varietà di enzimi appartenenti alla famiglia delle metalloproteinasi.

Questi enzimi sono la collagenasi interstiziale, la gelatinasi A, le proteoglicanasi, le glicosaminoglicanasi e gli inibitori tessutali delle metalloproteinasi.

Questi enzimi partecipano alla sintesi di varie sostanze come collagenasi di tipo I e III, fibre elastiche, fibronectina, proteoglicani, glicoproteine, proteine ​​e proteasi.

Interazione con altre cellule e partecipazione alla risposta immunitaria

Un'altra funzione che spicca nei fibroblasti è la loro capacità di interagire con le cellule locali e intervenire nelle prime fasi della risposta immunitaria, poiché sono in grado di avviare il processo infiammatorio in presenza di agenti patogeni invasori.

In questo senso, provocano la sintesi di chemochine attraverso la presentazione di recettori sulla loro superficie, così come altri mediatori chimici come interleuchine, neuropeptidi e vari fattori di crescita.

A volte possono partecipare come cellule presentanti l'antigene ai linfociti T, sebbene questa funzione non sia così comune.

Altre funzioni

D'altra parte, i fibroblasti forniscono la capacità del tessuto connettivo di aderire ai tessuti circostanti.

Presentano anche la contrattilità e la motilità utilizzate nell'organizzazione strutturale del tessuto connettivo, principalmente durante l'embriogenesi.

Inoltre, i fibroblasti svolgeranno le loro funzioni a seconda del sito in cui si trovano e delle caratteristiche di ciascuna linea cellulare. Ad esempio, i fibroblasti gengivali cementano il tessuto connettivo molle che circonda l'osso alveolare (gengiva).

Nel frattempo, i fibroblasti del legamento parodontale circondano la porzione radicolare del dente, producendo e mantenendo l'impianto del tessuto connettivo che fornisce un ancoraggio stabile dello stesso all'interno dell'alveolo.

Allo stesso modo, i fibroblasti nella pelle sono molto diversi, una delle loro funzioni è quella di mantenere la pelle liscia e setosa grazie alla sintesi di collagene, elastina o proteoglicani.

Con l'età la funzione di queste cellule diminuisce e questo fa apparire i tipici segni dell'invecchiamento come le rughe. Sono anche attribuiti l'induzione dei follicoli piliferi, delle ghiandole sudoripare, tra gli altri.

Istologia

I fibroblasti provengono da cellule mesenchimali primitive e pluripotenti.

In alcune emergenze, il corpo, attraverso un processo chiamato transizione epiteliale-mesenchimale (EMT), è in grado di formare fibroblasti dalle cellule epiteliali.

Il processo opposto di trasformazione dei fibroblasti in cellule epiteliali è possibile anche attraverso il processo di transizione mesenchimale-epiteliale (MET).

Pertanto, è possibile che i fibroblasti possano differenziarsi in cellule epiteliali specializzate come adipociti, condrociti, tra gli altri.

Questo processo è utile nella riparazione dei tessuti, ma si verifica anche in processi maligni come la crescita del tumore.

Cultura

Il dinamismo di questa cellula l'ha resa un bersaglio attraente per la ricerca e, poiché è stata relativamente facile da manipolare a livello in vitro, è stata studiata attraverso colture cellulari in laboratorio.

Queste indagini hanno rivelato dati importanti, ad esempio:

Nelle colture di fibroblasti da tessuto embrionale, è stato osservato che sono in grado di effettuare fino a 50 divisioni prima che invecchino e degenerino.

Questa caratteristica le ha rese cellule ideali per studiare il cariotipo umano.

Tuttavia, la capacità di divisione è notevolmente ridotta nei fibroblasti del tessuto adulto, in cui si osservano circa 20 divisioni.

Allo stesso modo, l'industria cosmetica attualmente utilizza la coltivazione di fibroblasti per ottenere molecole che possono essere introdotte nella pelle, per combattere i segni tipici dell'invecchiamento.

In questo senso hanno proposto un trattamento rigenerativo, attualmente utilizzato negli USA. Il trattamento consiste nel riempire le rughe iniettando direttamente fibroblasti autologhi (propri).

Per fare questo, prendono un piccolo pezzo di tessuto estratto dalla parte posteriore delle orecchie del paziente. Poiché sono i loro fibroblasti, non generano rigetto e in questo modo viene riattivata l'autogenerazione di collagene, elastina, tra le altre sostanze.

Malattie legate ai fibroblasti

Il malfunzionamento di queste cellule è correlato ad alcune patologie. I più importanti sono menzionati di seguito:

Ulcere venose

Le ulcere venose sono a basso contenuto di collagene e fibronectina.

In particolare, si è visto che la capacità di produzione di collagene da parte dei fibroblasti nella lesione è diminuita, mentre la produzione di fibronectina è normale.

Si ritiene che la bassa produzione di collagene sia dovuta alla presenza di un basso livello di ossigeno (ipossia) nei tessuti, e alla scarsità di fibronectina ad una maggiore degradazione della stessa nell'ulcera.

sclerodermia

È una malattia autoimmune abbastanza rara e cronica che consiste nell'accumulo di tessuto fibrotico diffuso.

Provoca anche alterazioni degenerative e anomalie che si manifestano nella pelle, nelle pareti delle piccole arterie, nelle articolazioni e negli organi interni.

La fibrosi patologica che si manifesta in questa malattia è caratterizzata dall'attivazione incontrollata dei fibroblasti, che scatena un accumulo e un rimodellamento eccessivi e costanti della matrice extracellulare.

Artrite reumatoide

È una malattia autoimmune cronica che colpisce le articolazioni, caratterizzata da infiammazione delle articolazioni, che causa deformazioni e molto dolore.

I fibroblasti sinoviali, il principale componente cellulare della sinovia articolare, svolgono un ruolo importante nello sviluppo dell'artrite reumatoide. In questa patologia, i fibroblasti sinoviali aumentano di numero (iperplasia).

Mostrano anche un fenotipo atipico, correlato all'attivazione di alcune vie di segnalazione intracellulare, che provocano la crescita cellulare e l'espressione di molteplici sostanze pro-infiammatorie.

Tutto ciò contribuisce alla chemiotassi, all'accumulo e all'attivazione delle cellule infiammatorie, all'angiogenesi e al deterioramento delle ossa e della cartilagine.

Riferimenti

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