Scopri Tutto sulla Cartilagine Ialina: Istologia, Struttura e Funzioni Fondamentali

La cartilagine ialina è il tipo più diffuso di cartilagine nel corpo umano, così chiamata perché a fresco appare come una massa traslucida, opalescente, di colore bianco-bluastro ed è dotata di un certo grado di elasticità. Il suo nome deriva dal greco “hyalos” (= vetro).

Struttura e Composizione

Il tessuto cartilagineo appartiene ai tessuti scheletrici o tessuti connettivi di sostegno dotati di proprietà meccaniche, nonché di importanti funzioni nel ricambio elettrolitico. La cartilagine è una forma specializzata di tessuto connettivo, costituita da cellule denominate condrociti (o condroblasti) e da un’abbondante sostanza intercellulare costituita, a sua volta, da fibre extracellulari immerse in una sostanza fondamentale o matrice amorfa allo stato di gel.

La matrice della cartilagine ialina (detta anche sostanza intercellulare) è ricca di fibre di collagene e proteoglicani. La matrice cartilaginea è composta principalmente da collagene di tipo II, che conferisce alla cartilagine la sua resistenza e flessibilità. Oltre al collagene, la matrice contiene anche proteoglicani, che sono molecole composte da una proteina centrale a cui sono legati numerosi glicosaminoglicani.

L’abbondante sostanza intercellulare (o matrice) della cartilagine ialina è allo stato di gel compatto ed appare omogenea al microscopio ottico. Al microscopio elettronico appare costituita da due componenti: fibre collagene e sostanza fondamentale amorfa ricca in proteoglicani.

Le fibre collagene non sono visibili al microscopio ottico perché sono mascherate dalla sostanza fondamentale che ha lo stesso indice di rifrazione. La loro presenza, però, può essere dimostrata digerendo la matrice amorfa con tripsina o con alcali diminuiti. Le fibrille collagene non sono raccolte in fasci come nel tessuto connettivo lasso e compatto, ma formano un delicato reticolo; hanno diametro di 10-20 nm e la caratteristica striatura periodica di 64-70 nm.

La presenza di elevate concentrazioni di proteoglicani nella cartilagine spiega le sue proprietà tintoriali. La sostanza amorfa della cartilagine è intensamente basofila e si colora metacromaticamente con il Blu di toluidina e con Azzurro A; si colora, inoltre, con la reazione al Ferro colloidale di Hale e con il metodo Alcian blu. La matrice amorfa si colora intensamente in rosso con la reazione PAS non per i proteoglicani (che sono PAS-negativi), ma per la presenza delle glicoproteine.

I condroblasti derivano dalle cellule mesenchimali e sono in grado di dividersi e sintetizzare i vari costituenti della sostanza fondamentale. Con l'aumento della sostanza intercellulare prodotta, le cellule, inizialmente vicine fra loro, si allontanano, restando incluse nella matrice sintetizzata, all'interno di cavità (lacune cartilaginee); la loro capacità di sintesi e di divisione divengono meno intense e le cellule si trasformano in condrociti.

Un condroblasto rimasto intrappolato nella matrice si può dividere ancora un numero limitato di volte (3 o 4 volte) e dà origine a questi gruppi formati da 2, 3 o 4 cellule che vengono chiamati gruppi isogeni: essi dunque sono proliferazioni clonali del condroblasto che è rimasto intrappolato. Essendo cellule in attiva proliferazione, essi possiedono un RER e un Golgi molto sviluppati, numerosi mitocondri e secernono molti GAG, proteoglicani e glicoproteine. Successivamente questi gruppi si trasformano in condrociti, che possono secernere ancora una limitata quantità di matrice extracellulare ma non si possono più dividere per mitosi.

Il tessuto cartilagineo è privo di nervi e vasi sanguigni perciò si nutre esclusivamente grazie alla diffusione di sostanze provenienti da tessuti vicini come il pericondrio. Uno strato di tessuto connettivo fibroso (pericondrio) riveste la cartilagine ialina fornendo nutrimento. La cartilagine è rivestita dal pericondrio (tessuto connettivo fibroso compatto), in cui sono presenti i vasi sanguigni per il nutrimento della cartilagine.

I condrociti presentano un nucleo ben evidente con uno o più nucleoli e sono alloggiati in lacune o depressioni della matrice extracellulare. Quando la cartilagine ialina è matura, i condrociti tendono a raggrupparsi in isolotti, i gruppi isogeni. Questi sono più numerosi nella zona profonda della cartilagine e più scarsi nelle zone più periferiche (zona intermedia e zona tangenziale). I gruppi isogeni sono generalmente assenti nella cartilagine ialina immatura.

Colorata con coloranti acidi e basici, la cartilagine, specie quella matura, presenta aree con colorazione non uniforme: la zona attorno alle cellule e tra due cellule contigue (capsula) è intensamente basofila, più esternamente c'è una regione meno basofila (area territoriale interna); all'esterno di questa c'è un'area molto acidofila (area territoriale esterna), ancora più all'esterno c'è un'area meno acidofila (area interterritoriale).

Localizzazione

Nell'embrione e nel feto costituisce gran parte dello scheletro.
Nei mammiferi adulti riveste le superfici articolari.
Forma le cartilagini costali.
Anelli tracheali.
Gran parte delle cartilagini laringee.
Cartilagini dei bronchi e del naso.

L’abbozzo dello scheletro dell’embrione e del feto è costituito quasi del tutto da cartilagine ialina che, nel corso dei processi di ossificazione, subisce la calcificazione, regredisce ed è sostituita da tessuto osseo. Dopo la nascita, una zona di cartilagine non ossificata, la cosiddetta cartilagine di coniugazione o disco epifisario, permane per tutto il periodo dell’accrescimento corporeo nella zona limite tra epifisi e diafisi delle ossa lunghe provvedendo al loro sviluppo in lunghezza e si ossifica al termine della crescita. Nell’adulto, la cartilagine ialina riveste le superfici articolari e forma le cartilagini costali, gli anelli tracheali, gran parte delle cartilagini laringee, le cartilagini bronchiali e le cartilagini del naso.

Nell’embrione la cartilagine ialina compare durante la 5a settimana di vita. Il tessuto di origine è il mesenchima. La prima manifestazione morfologica della differenziazione della cartilagine è rappresentata dalla formazione di aggregati compatti di cellule mesenchimali che ritirano i loro prolungamenti assumendo una forma rotondeggiante. Questi accumuli cellulari prendono il nome di tessuto protocondrale o centri di condrificazione. Le cellule mesenchimali in tali raggruppamenti iniziano a secernere una matrice metacromatica ialina e collagene, differenziandosi così in condroblasti o condrociti.

I segni morfologici più rilevanti della differenziazione della cellula mesenchimale in condroblasto sono la scomparsa dei prolungamenti cellulari, l’accentuarsi della basofilia citoplasmatica dovuto all’accumulo di ribosomi, lo sviluppo del reticolo endoplasmatico granulare e del complesso di Golgi. Con l’aumentare della sostanza intercellulare, le cellule, che inizialmente erano vicine le une alle altre, si allontanano tra loro, rimanendo incluse nella matrice neosintetizzata all’interno di cavità separate denominate lacunee cartilaginee.

L’accrescimento successivo della cartilagine avviene con due meccanismi diversi: accrescimento interstiziale ed accrescimento per apposizione.

Nell’accrescimento interstiziale, gli elementi cartilaginei già differenziati si dividono ripetutamente dando origine ad una progenie di cellule che elabora e deposita nuova sostanza intercellulare. Le cellule figlie derivanti dalla proliferazione di ogni cellula iniziale formano un clone di elementi accostati tra loro; tali cloni sono denominati gruppi isogeni.

Nell’accrescimento per apposizione, si ha differenziazione, alla periferia del centro di condrificazione, di nuovi elementi mesenchimali in condroblasti che elaborano un nuovo strato di sostanza interstiziale cartilaginea attorno a quello formato in precedenza. Dopo un certo tempo, lo strato di mesenchima che circonda l’abbozzo cartilagineo si condensa formando un involucro connettivale, detto pericondrio, che separa la cartilagine dal circostante mesenchima. Questo involucro possiede importanti proprietà condrogeniche; per tutto il periodo dello sviluppo, le cellule dello strato interno o condrogenico del pericondrio si differenziano in condroblasti e depositano per apposizione nuova cartilagine alla superficie dell’abbozzo formatosi in precedenza.

Funzione

La cartilagine ialina svolge diverse funzioni vitali:

Sostiene e protegge le articolazioni da urti e attriti.
Permette lo scorrimento delle ossa le une sulle altre nelle articolazioni mobili.
Ammortizza il peso che grava sulle articolazioni.
Fornisce supporto strutturale.
Facilita il movimento delle articolazioni.

La sua funzione principale è quella di ridurre l'attrito tra le ossa durante il movimento articolare. Di base, la cartilagine articolare ha la stessa struttura di quella ialina ma il pericondrio è assente: è dotata solo di una membrana esterna di protezione. Questo tipo di cartilagine riveste le superfici scheletriche delle articolazioni mobili (diartrosi).

Cartilagine di Coniugazione

La cartilagine ialina è un tipo di tessuto connettivo che costituisce lo scheletro embrionale e viene sostituita dal tessuto osseo. Essa rimane presente nelle superfici articolari e fino a una certa età rimane sotto forma di cartilagine di accrescimento: nelle ossa lunghe essa si interpone tra epifisi e diafisi a formare un disco e rimane fino al 20° anno di età. Questa cartilagine proliferando determina l'allungamento delle ossa; quando questa cartilagine scompare le ossa non possono più accrescersi. In questa cartilagine si possono notare diversi strati di condroblasti in situazioni metaboliche diverse. Nella parte superficiale essi si dividono normalmente per mitosi e formano delle colonne che producono matrice extracellulare. Andando più in profondità questi condroblasti degenerano e diventano più grandi (ipertrofici), accumulano glicogeno al loro interno e muoiono per apoptosi.

Patologie della Cartilagine Ialina

La degenerazione della cartilagine può portare a problemi come l'osteoartrite, in cui la cartilagine si sottopone a un processo di usura e deterioramento. Questo può causare dolore, rigidità e limitazione dei movimenti articolari. La degenerazione della cartilagine può compromettere la tua mobilità. La cartilagine è un tessuto estremamente delicato e può danneggiarsi per le cause più disparate. A seconda dell’entità, e della causa primaria del danno cartilagineo, è possibile che la cartilagine inizi a perdere le sue proprietà funzionali, come l’elasticità.

Quando si sospetta di avere un problema alla cartilagine è necessario rivolgersi al più presto a un medico specialista. I trattamenti chirurgici per la riparazione dei danni osteocondrali, oggi grazie alla medicina rigenerativa, si muovono principalmente in tre direzioni: riparare, sostituire e rigenerare.

Tabella Riassuntiva

Caratteristica	Descrizione
Aspetto	Traslucida, opalescente, bianco-bluastra
Composizione	Condrociti, fibre di collagene (tipo II), proteoglicani
Localizzazione	Articolazioni, cartilagini costali, anelli tracheali, ecc.
Funzioni	Supporto, protezione, riduzione dell'attrito