Il tessuto nervoso è formato da:

-cellule nervose (neuroni)

-cellule della glia

TESSUTO NERVOSO

• Cellule nervose o neuroni (10 - 100 miliardi)

– Ricevono, elaborano, integrano e trasmettono

informazioni (impulsi nervosi)

– Sono cellule secernenti (messaggeri chimici)

– Sono cellule perenni (non si dividono: i danni cerebrali

sono irreversibili)

• Cellule gliali (glia=colla) o nevroglia (10 volte più numerose

dei neuroni)

• -non ricevono né trasmettono impulsi

• -sostengono e nutrono i neuroni

• -sono capaci di dividersi

Suddivisione anatomica generale

• Sistema nervoso centrale (SNC)

– Encefalo(racchiuso nella cavità cranica)

– Midollo spinale(racchiuso nel canale vertebrale)

• Sistema nervoso periferico (SNP)

– Tutto il tessuto nervoso al di fuori del SNC (nervi e gangli

nervosi)

Suddivisione funzionale

• Sistema nervoso somatico (centrale e

periferico)

• controllo delle attività volontarie

• Sistema nervoso autonomo

controllo delle attività che non sono sotto il diretto

controllo della volontà (cuore, muscolatura

intestinale, secrezione ghiandolare)

IST

OL

OG

IAIl cervello umano comprende 10-100 miliardi di neuroni

(cellule nervose) e molte più cellule ausiliarie (glia, ecc.).

Struttura generale del neurone

Dendriti

Nucleo

Corpo cellulare o pirenoforo o soma

Assone

IST

OL

OG

IA

Sinapsi

ISTOLOGIATIPI DI NEURONI

Struttura generale del neurone

Dendriti Corpo cellulare (pirenoforo)

Assone

PIRENOFORO: nucleo e citoplasma

• Nucleo:– Voluminoso, sferico od ovoidale,

centrale– chiaro (vuoto, vescicoloso),

corrispondente alla presenza di eucromatina

– Nucleolo unico, voluminoso ed intensamente basofilo sede di elevata attività di sintesi proteica

• Citoplasma:Mitocondri numerosi (anche nei

prolungamenti) Apparato di Golgi ben

sviluppatoreticolo endoplasmatico rugoso Molti

ribosomi liberi

Tratto da: Sobotta-Hammersen, Atlante di Istologia, UTET

IST

OL

OG

IA

IST

OL

OG

IA

Dendriti

IST

OL

OG

IA

• Sono espansioni del corpo cellulare

• In genere multipli e più brevi dell’assone

• Si ramificano ripetutamente rimanendo nelle vicinanze del pirenoforo

• Presentano protrusioni citoplasmatiche chiamate spine

• Contengono tutti gli organuli (tranne il Golgi)

• Generalmente ricevono gli stimoli tramite sinapsi

Tratto da: Sobotta-Hammersen, Atlante di Istologia, UTET

ISTOLOGIA

Il cervelletto pesa soltanto 150 grammi e contiene circa 50 miliardi

di neuroni, mentre la corteccia cerebrale, che pesa circa un chilo,

contiene appena 30 miliardi di neuroni.

Assone

• Presente in tutti i neuroni

• Di solito unico, largo da 0,1 a 20 µm

• Di solito non emette rami collaterali in vicinanza del pirenoforo…

• … ma si divide distalmente

Contatti con altre cellule nervose o organi effettori

IST

OL

OG

IA

assolemma

assoplasma

Trasporto assonico richiede ATP

Due tipi: veloce e lento

-Anterogrado veloce (100-400 mm/giorno)

-movimento a scatti (8 nm per volta)

- non è influenzato né dal diametro né dalla

lunghezza dell’ assone

-sono coinvolti neurotubuli e microfilamenti

(il traffico è bloccato da colchicina e citocalasina)

-garantisce il trasporto di mitocondri e di vescicole

contenenti i neurotrasmettitori o gli enzimi per la

loro sintesi

MOTORE MOLECOLARE: KINESINA (ATPasi)

-Retrogrado veloce (300 mm/giorno)

-sono coinvolti neurotubuli

-garantisce il trasporto di organuli e vescicole da

degradare

MOTORE MOLECOLARE: DINEINA (ATPasi)

assolemma

assoplasma

Trasporto assonico richiede ATP

Lento (0,2-8 mm/giorno) solo anterogrado

A)più lento (0,2-3 mm/giorno)-garantisce il

trasporto di enzimi e di subunità proteiche del

citoscheletro (tubulina, neurofilamenti)

B)meno lento (2-8 mm/giorno)-enzimi del

citoplasma, sub-unità di actina.

Il trasporto lento è mediato forse dalle stesse

proteine kinesina e dineina citoplasmatica che

alternano momenti di trasporto rapido a lunghe

pause di arresto

IST

OL

OG

IA

ISTOLOGIA

Lo schema mostra come le molecole di kinesina e di dineina citoplasma-

tica siano responsabili del trasporto anterogrado e retrogrado di organelli

lungo l’assone. La kinesina idrolizza ATP per spostarsi verso l’estremità

(+) di un microtubulo e la dineina citoplasmatica verso l’estremità (-).

L’ipotesi è che un organello leghi selettivamente solo uno dei due motori

molecolari. Ci sono recettori specifici sulla superficie dell’organello?

Neurotubuli e neurofilamenti (ingrandimento)

Vescicole che si spostano sui microtubuli (trainate da proteine motore)

TESSUTO NERVOSO

I neuroni sono cellule perenni

Danni cerebrali

• Se è leso il corpo cellulare la cellula muore

DANNO IRREVERSIBILE

• Se è lesa la parte terminale dell’assone, può essere ricostruita

RECUPERO FUNZIONALE

IST

OL

OG

IA

• Tuttavia si è scoperto che c’è una continua nascita di neuroni

(circa 1400 al giorno) in una area definita del cervello. Si

tratta

dell’ippocampo, area destinata alla memorizzazione.

Cell. 2013 Jun 6;153(6):1219-1227.

Dynamics of hippocampal neurogenesis

in adult humans.Spalding KL, Bergmann O, Alkass K, Bernard S, Salehpour M, Huttner HB, Boström E, Westerlund I,

Vial C, Buchholz BA, Possnert G, Mash DC, Druid H,Frisén J.

Department of Cell and Molecular Biology, Karolinska Institutet, 171 77 Stockholm, Sweden.

Abstract

• Adult-born hippocampal neurons are important for cognitive plasticity in rodents. There is evidence for hippocampal neurogenesis in adult humans, although whether its extent is sufficient to have functional significance has been questioned. We have assessed the generation of hippocampal cells in humans by measuring the concentration of nuclear-bomb-test-derived (14)C in genomic DNA, and we present an integrated model of the cell turnover dynamics. We found that a large subpopulation of

hippocampal neurons constituting one-third of the neurons is subject to exchange. In adult humans, 700 new neurons are added in each hippocampus per day, corresponding to an annual turnover of 1.75% of the neurons within the renewing fraction, with a modest decline during aging. We conclude

that neurons are generated throughout adulthood and that the rates are comparable in middle-aged humans and mice, suggesting that adult hippocampal neurogenesis may contribute to human brain function.

La fibra nervosa

è la somma dell’assone + i suoi rivestimenti gliali

componenti del neurone:la fibra nervosa

l’assone non è mai nudo ma è avvolto da cellule gliali che,

insieme all’assone, formano la fibra nervosa

dendrite

corpo

cellulare

(soma,

pirenoforo)

arborizzazione

terminale

assone o

neurite

Assone + guaina gliale:

fibra nervosa

Assone + guaina

mielinica: fibra

nervosa mielinica assone o

neurite

guaina

mielinica

IST

OL

OG

IA IST

OL

OG

IA

componenti del neurone:concetto di assone e fibra nervosa

CHE COS’E’ LA GUAINA MIELINICA?

avvolte intorno all’assone

oligodendrociti (SNC)

• È costituita da una spirale di membrane cellulari (lipidi e proteine)

• Tali membrane appartengono alle cellule di Schwann (SNP) o agli

• Ricopre il tratto di assone corrispondente alla estensione di unacellula gliale ed è separata dalla porzione di guaina precedente o successiva da uno spazio chiamato nodo di Ranvier•Assieme all’assone forma la FIBRA NERVOSA MIELINICA

• E’ fondamentale nella conduzione dell’impulso nervoso perché:aumenta la velocità di conduzione dell’assone (da 1m/s a più di100m/s)

LA GUAINA MIELINICA

mesassoneassone mielina

cellula di Schwann o oligodendrocitaNucleo

citoplasma

ISTOLOGIAIS

TO

LO

GIA

IST

OL

OG

IA

Fibra nervosa mielinica al ME

IST

OL

OG

IA

ISTOLOGIA

ISTOLOGIA

D. W. Fawcett - THE CELL - Ed. W.B. SAUNDER COMPANY - Philadelphia and London

LA GUAINA MIELINICA

•È formata dalle cellule di Schwann o da oligodendrociti (due tipi di cellule della glia)

•È costituita da una spirale di membrane cellulari (lipidi e proteine) avvolte intorno all’assone

•E’ una guaina discontinua separata da spazi chiamati nodi di Ranvier

•Fa aumentare la velocità di conduzione dell’assone (da 1 m/s a più di 100 m/s)

Fibre nervose

IST

OL

OG

IA

ISTOLOGIA

ISTOLOGIA

Tratto da: Sobotta-Hammersen, Atlante di Istologia, UTET

A M

IST

OL

OG

IA

IST

OL

OG

IA

Isolamento dell’assone da

parte di cellule della Glia

per formare una fibra:

fibra amielinica (A)

fibra mielinica (M)

FIBRE NERVOSEVelocità di conduzione dell’impulso nervoso

• La velocità di conduzione dell’impulso nervoso dipende:– Dal diametro delle fibre– Dalla presenza della mielina

SCLEROSI MULTIPLA (o a placche): grave patologia associata alla distruzione

della mielina nel SNC (il SNP viene raramente interessato)

TESSUTO NERVOSO

Sistema nervoso centrale

•Sostanza bianca: assoni e le loro guaine mieliniche

•Sostanza grigia: corpi cellulari dei neuroni, dendriti, parti iniziali degli assoni

Il nervo

Il nervo• Le fibre nervose sono

associate in fasci:

i nervi

• I rivestimenti connettivali sono:

– Endonevrio reticolare

– Perinevrio lasso

– Epinevrio+ denso

• con:

– funzione meccanica

– funzione trofica (vasi)

Il nervo

IST

OL

OG

IA

• Le fibre nervose sono associate in fasci:

• i nervi

• I rivestimenti connettivali sono:

– Endonevrio reticolare

– Perinevrio lasso

– Epinevrio+ denso

• con:

– funzione meccanica

– funzione trofica (vasi)

ISTOLOGIA

ISTOLOGIA

Funzione dei neuroni

l’impulso nervoso

L’ IMPULSO NERVOSO è un segnale elettrico

• La superficie interna della membrana plasmatica del neurone è leggermente più negativa rispetto a quella esterna per una diversa distribuzione di cariche ai due lati della membrana

• I neuroni a riposo mantengono un potenziale elettrico di membrana di circa -70 mV

assone

Il potenziale di membrana nel neurone è dovuto alla pompa Na+/K+, ed ai canali ionici presenti sulla membrana stessa.

L’ IMPULSO NERVOSO è un segnale elettrico

• Un neurone può rispondere a uno stimoloconducendo un impulso (segnale elettrico) su tutta

la sua superficie• In risposta a uno stimolo adeguato si ha unaistantanea (1 ms) inversione del potenziale di riposo

e viene generato un potenziale d’azione(~ +30 mV)

• Il potenziale d’azione “viaggia” sulla membrana del neurone come un’ onda di depolarizzazione

membrana a riposo

memb.eccitata in una area definita

Fibra nervosa amielinica Conduzione punto per punto

Conduzione lenta

propagazione del potenziale d’azione

lungo l’assone;

LA GUAINA MIELINICA aumenta la velocità di conduzione dell’assone

Fibra nervosa mielinica Conduzione saltatoria:Il PA si propaga solo ai nodi di Ranvier perché la mielina

è un isolante elettrico

Conduzione velocePropagazione del potenziale d’azione in una fibra mielinica. D,

conduzione “saltatoria” da un nodo di Ranvier al successivo.

Il neurone e la trasmissione di informazionil’ impulso nervoso deve essere trasmesso:-da un neurone ad un altro-da un neurone ad un muscolo-da un neurone ad una cellula ghiandolare

In che modo?In modo unidirezionale!

Dove?…... a livello della sinapsi

Tipi di sinapsi

asso-assonica

asso-somatica

asso-dendritica

I neuroni sono connessi tra loro da sinapsi. Ogni neurone ne ha circa

100.000.

IST

OL

OG

IA

ISTOLOGIA

Schema dell’ultra-struttura della

sinapsi

terminale

(neurone)

presinaptico

terminale

(neurone)

postsinaptico

mitocondrio

vescicola di

neurotrasmettitore

neurotrasmettitore

rilasciato nella

fessura sinaptica

recettore

IST

OL

OG

IA

Ca++

ISTOLOGIA

•Uno stesso neurone può produrre

più neurotrasmettitori

•Un neurotrasmettitore può

eccitare, inibire o modulare

l’attività della cellula post-

sinaptica in base al tipo di recettori

presenti su quest’ultima.

ISTOLOGIA

SINAPSI NEURO-MUSCOLARE

O

PLACCA MOTRICE

IST

OL

OG

IA

Neurotrasmettitore Composizione Localizzazione/Funzione

Acetilcolina Piccola molecola non

amminoacidica

Placche motrici, sinapsi simpatiche

pregangliari; sinapsi

parasimpatiche.

Neurotrasmettitore eccitatorio

Acido glutammico Amminoacido Sinapsi della corteccia e altrove nel

SNC.

Neurotrasmettitore eccitatorio

Glicina Amminoacido Midollo spinale. Neurotrasmettitore

inibitorio

Acido -ammino butirrico

(GABA)

Amminoacido SNC

Neurotrasmettitore inibitorio

Noradrenalina Amina biogena-catecolamina Neuroni gangliari ortosimpatici,

sinapsi del SNC.

Neurotrasmettitore eccitatorio o

inibitorio

Dopamina Amina biogena-catecolamina Corteccia cerebrale e gangli della

base del SNC

Neurotrasmettitore inibitorio

Serotonina Amina biogena SNC.

Controlla il sonno e l’umore

Endorfine/Encefaline Neuropeptidi oppiacei Sistema limbico, neocortex.

Neurotrasmettitori inibitori nelle vie

dolorifiche

Sintesi dei neurotrasmettitori:

- le piccole molecole neurotrasmettitrici (acetilcolina,

ammine biogene, derivati degli aminoacidi) sono

sintetizzate nella zona del terminale assonico a livello di

strutture endosomali o vescicolari, grazie alla presenza

nell’assoplasma degli enzimi specifici.

- i neuropeptidi sono sintetizzati sui ribosomi del corpo

cellulare e trasportati in vescicole derivate dal Golgi

mediante trasporto veloce anterogrado.

TESSUTO NERVOSO

astrociti

• È costituito da:

• Cellule nervose o neuroni (100 - 1000 miliardi)

• Cellule gliali o nevroglia• 10 volte più numerose dei neuroni• gruppo eterogeneo di cellule con diverse

funzioni:• Sostegno• Trofica• Difensiva

•Funzionale (mielina) cellule di Schwann, oligodendrociti

Cellule gliali

Cellule gliali

•Gli astrociti formano la barriera emato-

•Le cellule della microglia svolgono funzionifagocitarie,

mesoderma eappartengono al sistema dei monociti-macrofagi.

(nella sost. bianca)(nella sost. grigia)

TESSUTO NERVOSO encefalica;

TESSUTO NERVOSO derivano dal

TESSUTO NERVOSO

TESSUTO NERVOSO

Astrociti fibrosi

TESSUTO NERVOSO

TESSUTO NERVOSO

Astrociti protoplasmatici

Astrocito protoplasmatico con un prolungamento* che aderisce strettamente ad un capillare** intracerebrale

TESSUTO NERVOSO

** TESSUTO NERVOSO

*

Oligodendrociti*

*

TESSUTO

NERVOSO

*

TESSUTO

NERVOSO

microgliociti

* mesoderma

al sistema dei monociti-macrofagi.

TESSUTO NERVOSO•attivitàfagocitaria

•derivano dal

TESSUTO NE*RVOSO• appartengono

Sono cellule mobili con attività fagocitaria

Processi di rigenerazione

ISTOLOGIA

Degenerazione walleriana:

ISTOLOGIA

ISTOLOGIA

ISTOLOGIA

ISTOLOGIA