1.

Introduzione

Tessuto osseo Tessuto caratterizzato da un elevato contenuto di sali minerali e strutturato in modo da risultare compatto e resistente e, al tempo stesso, leggero. Il tessuto osseo viene considerato un tipo di tessuto connettivo, per la sua organizzazione basata su cellule disperse in un’abbondante sostanza intercellulare (matrice); si forma a partire da uno scheletro cartilagineo attraverso un processo detto ossificazione. Il tessuto osseo forma organi rigidi, le ossa, che svolgono funzioni di sostegno e movimento.

2.

Anatomia

Il tessuto osseo è formato da cellule, gli osteociti, disperse in una matrice intercellulare in cui è presente una notevole quantità di fibre collagene (si considera almeno il 20% del peso secco), e inoltre glicoproteine (macromolecole organiche composte da proteine legate a zuccheri) e mucopolisaccaridi (complessi polimeri derivati da zuccheri semplici). Nella matrice vi è anche una componente inorganica, costituita da sali minerali, principalmente fosfato di calcio e carbonato di calcio (che nell’adulto raggiungono il 60-65% del peso secco del tessuto osseo). Per la presenza di questi minerali, il tessuto osseo si definisce calcificato. Nel tessuto osseo sono presenti anche altri tipi cellulari, gli osteoblasti, che rappresentano una fase immatura degli osteociti, e gli osteoclasti, deputati al riassorbimento di tessuto invecchiato.

1.

Tessuto osseo non lamellare e lamellare

Nell’embrione dei mammiferi, uomo compreso, e in tutti gli altri vertebrati, le fibre collagene della matrice intercellulare si intrecciano o si dispongono in fasci che decorrono paralleli (tessuto osseo non lamellare). Nei mammiferi e nell’uomo adulti, invece, il tessuto osseo è organizzato in lamelle, ovvero in piccole strutture appiattite nelle quali si dispongono le cellule, le fibre collagene e la matrice intercellulare (tessuto osseo lamellare). Queste lamelle possono avere un diverso orientamento reciproco e, collegandosi tra loro, costituire una struttura di aspetto spugnoso (tessuto osseo spugnoso o trabecolare); oppure, possono disporsi parallelamente, una accanto all’altra, e formare una struttura compatta (tessuto osseo compatto).

1.1.

Tessuto osseo compatto

Nel tessuto osseo compatto si distinguono strutture che, osservate in sezione trasversale, appaiono di forma tondeggiante e formate da lamelle molto ravvicinate tra loro e disposte in modo concentrico. Tali strutture prendono il nome di osteoni, e al centro sono attraversate dai cosiddetti canali di Havers. Vi sono altri canali di calibro inferiore, i canali di Volkmann, che attraversano il tessuto in modo obliquo o trasversale, collegandosi in alcuni punti ai canali di Havers. Tra i diversi osteoni, vi sono altri gruppi di lamelle, disposte in modo più irregolare, che costituiscono il sistema interstiziale. Tra le lamelle, vi sono anche lacune ossee, ossia cavità appiattite che si aprono tra fasci di lamelle. Il sistema di canalicoli è attraversato da piccoli vasi sanguigni e da nervi e permette la nutrizione delle cellule presenti nel tessuto osseo.

1.2.

Tessuto osseo spugnoso o trabecolare

Nel tessuto osseo trabecolare o spugnoso, le lamelle sono disposte in modo da creare un reticolo di trabecole, ricco di piccole cavità che danno al tessuto stesso l’aspetto di una spugna. In questo caso non vi sono canali come quelli di Havers o di Volkmann, pertanto la nutrizione del tessuto è affidata al sangue che scorre in piccoli vasi nel rivestimento connettivale (endostio) che protegge le cavità interne ossee.

3.

Fisiologia

Il tessuto osseo rappresenta il fondamentale costituente delle ossa, ovvero di organi rigidi che sostengono le diverse parti corporee e ne permettono il reciproco movimento, e che proteggono gli organi interni; si trova anche nei denti, dei quali forma la dentina e il cemento. Il tessuto osseo, inoltre, svolge un ruolo essenziale nell’omeostasi del calcio, essendo il principale “serbatoio” dell’organismo in cui questo minerale si accumula, e dal quale può essere rilasciato in condizioni di necessità.

1.

Rimaneggiamento del tessuto osseo

Il tessuto osseo è soggetto a un continuo rinnovamento per tutta la vita dell’individuo, e in tal modo riesce ad adattarsi alle esigenze meccaniche dell’individuo: ad esempio, in caso di frattura il tessuto si auto-ripara, oppure può irrobustirsi nel caso che il soggetto pratichi attività agonistica e sottoponga il suo scheletro a notevoli sollecitazioni meccaniche. Il rimaneggiamento del tessuto osseo è necessario per il fatto che, con il passare del tempo, esso tende a rilasciare il calcio e a divenire più fragile. In risposta a stimoli ormonali, e in particolare per effetto della calcitonina prodotta dalla tiroide e del paratormone secreto dalle paratiroidi, il tessuto osseo riassorbe o rilascia calcio dal sangue; gli osteoblasti ricostruiscono nuovo tessuto, mentre gli osteoclasti degradano quello invecchiato. Durante il processo fisiologico di invecchiamento, i delicati equilibri che regolano i processi omeostatici, e quindi anche il processo di rimaneggiamento osseo, possono divenire meno efficienti, causando, ad esempio, patologie come l’osteoporosi. Vedi Menopausa.

2.

Processo di ossificazione

Il processo di formazione del tessuto osseo (ossificazione) avviene secondo due modalità: ossificazione intramembranosa, o mesenchimale, e ossificazione endocondrale.

2.1.

Ossificazione intramembranosa o mesenchimale

Le ossa piatte del cranio e una porzione della mandibola si formano direttamente, nel corso dello sviluppo embrionale, a partire da un tessuto embrionale detto mesenchima; da questo si differenziano gli osteoblasti, i quali, dopo avere secreto la matrice intercellulare, si differenziano a loro volta in cellule ossee mature, gli osteociti. Alcuni osteoblasti divengono invece osteoclasti, cellule che nell’individuo adulto sono coinvolte nel processo di rimaneggiamento del tessuto osseo. Il processo di ossificazione ha inizio in zone di mesenchima in cui le cellule formano addensamenti (centri di ossificazione) e sono riccamente irrorate da vasi sanguigni. Alcune cellule non differenziate rimangono comunque anche nell’adulto, a livello delle guaine di tessuto connettivo che rivestono le ossa (periostio ed endostio), e possono differenziarsi in osteoblasti e osteociti, il che rende possibile l’auto-riparazione delle fratture, ma anche l’insorgere di processi tumorali di ossificazione a carico di altri tessuti, come le pareti delle arterie.

2.2.

Ossificazione endocondrale

Secondo tale modalità di ossificazione, il tessuto osseo si forma su un modello di cartilagine, che viene in seguito distrutto e sostituito. L’ossificazione endocondrale riguarda il tessuto osseo delle ossa degli arti, del bacino, della base del cranio e della colonna vertebrale. Durante lo sviluppo fetale, nell’embrione si formano ossa di cartilagine ialina. Nella parte centrale di esse, si differenzia un centro di ossificazione, in cui le cellule cartilaginee (condrociti) diventano ipertrofiche, cioè si ingrandiscono, mentre nella matrice inizia la deposizione di calcio; le cellule della cartilagine quindi degenerano, non riuscendo più ad assorbire sostanze nutritive a causa della calcificazione del tessuto, e lasciano spazi sempre più ampi. Nelle ossa lunghe, per il confluire di cavità dovute alla degenerazione della cartilagine, si forma la cavità midollare. La parte centrale dell’osso embrionale viene man mano invasa da vasi sanguigni e da cordoni di tessuto connettivo, in cui vi sono cellule del mesenchima dalle quali si differenziano gli osteoblasti. Questi depongono matrice ossea, che progressivamente sostituisce il tessuto cartilagineo.