Tejido: Cartílago hialino
Tinción: HE
Elementos. Condrocitos en sus lagunas, limitados por la matriz cartilaginosa de condroitines de sulfato, ácido hialurónico y colágena de tipo 2.
Es una de las tres variedades de cartílago (hialino, elástico y fibroso) la mas abundante. Tiene función de soporte y desplazamiento constante.
El cartílago hialino es un tejido conjuntivo duro pero que a diferencia del tejido óseo no contiene nervios o vasos sanguíneos, y tampoco está calcificado. Su estructura es relativamente simple, con un solo tipo de células presentes. El cartílago hialino se ubica en los extremos ventrales de las costillas, en la laringe, la tráquea y los bronquios, y en la superficie articular de los huesos.
| Cartílago hialino | ||
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 Condrocitos en cartílago hialino, en los que se observan orgánulos,lagunas y matriz extracelular. |
Estructura
El cartílago hialino está cubierto externamente por una membrana fibrosa, llamadapericondrio, excepto en los extremos articulares de los huesos y también donde se encuentra directamente debajo de la piel, es decir, las orejas y la nariz. Esta membrana contiene vasos que le proporcionan nutrición al cartílago.
Si se observa una delgada capa bajo el microscopio, se encontrará que está formado por células con forma redondeada o sin puntas, en grupos de dos o más en una matriz biológicagranular o casi homogénea. Al microscopio óptico no se observa red fibrilar en la matriz extracelular, pero sin embargo al utilizar luz polarizada pueden visualizarse redes de fibrillas.1 Este efecto óptico es debido a que el índice de refracción de las fibrillas es similar al de la matriz en las que se encuentran inmersas.
La matriz extracelular es una red 3D muy compleja.1 Las células se encuentran en las cavidades de la matriz, llamada lagunas del cartílago;2 en torno a estas la matriz está dispuesta en líneas concéntricas, como si se hubiera formado en porciones sucesivas alrededor de las células del cartílago. Esto constituye la llamada cápsula del espacio.
Cada laguna está generalmente ocupada por una sola célula, pero durante la división de las células puede contener dos, cuatro u ocho células, lo que constituye un grupo isogénico o grupo de células isogénicas.3
El cartílago hialino también contiene condrocitos que son las células del cartílago que producen la matriz. La matriz hialina del cartílago se compone sobre todo de colágeno tipo II2 y sulfato de condroitina, los cuales también se encuentran en elcartílago elástico.
Clasificación
Puede dividirse en cartílago hialino no articular y articular.1
- Cartílago hialino no articular: se localiza en las fosas nasales, en los cartílagos aritenoideo, cricoideo y tiroideo, en los anillos de la tráquea, en los cartílagos de los bronquios, y en la inserción esternal de las extremidades de las costillas.
- Cartílago hialino articular: tapiza las superficies de las articulaciones móviles.
Propiedades físicas
La rigidez de la matriz no se debe al calcio como en el caso de los huesos, sino a las uniones entre el colágeno, el ácido hialurónico y los proteoglicanos que la conforman. La estructura molecular de los proteoglicanos está formada por una proteína en la parte central unida a glucosaminoglucanos (o GAGs). Para formar la matriz, un extremo de la proteína se une a un polímero de ácido hialurónico. Esta molécula a su vez es capaz de unirse hasta con 200 proteoglicanos. El colágeno se une a las cadenas laterales de los glucosaminoglucanos.
Funciones
El cartílago hialino tiene múltiples funciones:
- Sostén: El cartílago hialino brinda soporte elástico a diferentes estructuras, incluyendo: los bronquios, la membrana nictitante (tercer párpado), los puntos de inserción de los extremos ventrales de las costillas en el esternón y las superficies de las articulaciones.
- Elasticidad: Es capaz de absorber los impactos, muy importante especialmente en las articulaciones.
- Reducción de la fricción: En las articulaciones constituyen superficies lisas para que las articulaciones se deslicen al moverse en lugar de crear rozamiento.
- Esqueleto embrionario: En el embrión el cartílago hialino constituye el esqueleto temporal.
- Crecimiento: El crecimiento intersticial del cartílago hialino a nivel de la placa fisaria posibilita la elongación de los huesos largos.
Matriz intercelular del cartílago hialino
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El colágeno corresponde a alrededor del 40% de los componentes orgánicos de la matriz cartilagiosa. Está organizado principalmente como fibrillas de colágeno II que se disponen como un red laxa en toda la matriz del cartílago hialino.
A lo largo de las fibrillas de colágeno II se asocian moléculas de colágeno IX (a1( IX ) a2( IX ) a3( IX )), de modo que uno de los extremos de cada molécula se proyecta hacia la matriz extracelular circundante (Fig.1).
Los principales glicosaminoglicanos corresponden a ácido hialurónico y a proteoglicanos de condroitin y queratán-sulfato. En la matriz cartilaginosa el ácido hialurónico se asocia a entre 80 a 200 unidades de proteoglicanos, por medio de proteínas de enlace (Fig.2).
Los enormes conglomerados de hialuronato están unidos a las fibrillas colágenas por enlaces electrotáticos y puentes cruzados glicoproteicos.
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Más del 60% del peso neto del cartílago hialino corresponde a agua, gran parte de la cual interactúa con los glicosaminoglicanos, encontrándose parcialmente fijada, sin embargo existen zonas en que la interacción es lo suficientemente laxa como para permitir el flujo de solutos por la matriz cartilaginosa. La gran hidratación y la posibilidad de movimiento de agua son los dos factores que permiten al cartílago su capacidad para soportar la compresión y su recuperación ante la aplicación de cargas variables, como ocurre en los cartílagos articulares.
Los proteoglicanos se concentran se en la cápsula o matriz territorial que rodea a cada laguna y de hecho los grupos isógenos están en conjunto rodeados de una zona rica en proteoglicanos, en la cuál son escasas la fibrillas de colágeno II (matriz territorial ), a diferencia de lo que ocurre en la matriz localizada entre las células cartilaginosas (matriz interterritorial ) (Figs. 3 y 4).
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La adhesión entre los condrocitos y ma matriz que los rodea es estabilizada por la condronectina, glicoproteína que se asocia a receptores en la mebrana plasmpatica de las células y a los componentes de la matriz territorial.
El cartílago hialino forma el esqueleto provisional durante el desarrollo, las placa epifisiarias durante el crecimiento de los huesos (Figs. 5, 6 y 7), reviste las superficies articulares en las articulaciones y forma parte de la pared en las grandes vías respiratorias.
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Órgano: tráquea, cartílago hialino.
Especie: ratón (Mus musculus; mamíferos). Técnica: tricrómico de Masson en cortes de 8 micras de parafina.
En esta image se muestra una parte de la tráquea de un ratón. Desde la parte superior (parte externa) a la inferior (parte interna) podemos observar cartílago hialino, tejido conectivo y epitelio pseudoestraficado, el cual recubre la pared interna de la tráquea. El cartílago hialino presenta dos partes: el pericondrio, más externo, y el cartílago maduro, más ancho e interior. El cartílago hialino maduro muestra una matriz extracelular de color azulada y de aspecto homogéneo. En ella predomina el colágeno tipo II, aunque también existen otros tipos de colágeno, además de proteoglicanos. La matriz extracelular es secretada por los condrocitos, los cuales se encuentran en unas cavidades denominadas lagunas. La ausencia de condrocitos en algunas de las lagunas que se observan en esta imagen se debe a artefactos producidos durante el procesamiento histológico. Los condrocitos se suelen asociar por parejas o tétradas formando los llamados grupos isogénicos, los cuales están separados entre sí por la matriz interterritorial.
El pericondrio es una vaina de tejido conectivo condensada que recubre al cartílago maduro. La parte externa del pericondrio se llama fibrosa ya que está formada por fibras colágenas, algún fibroblasto y por gran cantidad de vasos sanguíneos. La parte interna se denomina condrogénica porque a partir de ella se forman y diferencian nuevos condrocitos que quedarán incorporados al cartílago a medida que van sintetizando matriz extracelular. Esto es lo que se denomina crecimiento por aposición. Existe otro tipo de crecimiento denominado intersticial y se debe a la división de los propios condrocitos.El cartílago hialino es el cartílago más ampliamente distribuido. Está asociado comúnmente con el hueso. Se encuentra como parte del esqueleto del embrión y en animales adultos aparece en los anillos de la tráquea, bronquios, la nariz, laringe, superficies articulares y en las zonas de unión de las costillas al esternón. Con el paso de los años el cartílago va perdiendo proporción de agua y puede disminuir el suministro a las zonas centrales con lo que pueden aparecer zonas necróticas. El cartílago hialino sólo se puede regenerar cuando se conserva el pericondrio.
El cartílago hialino presenta dos partes: el pericondrio, más externo, y el cartílago maduro, más ancho e interior. El cartílago hialino maduro muestra una matriz extracelular de aspecto homogéneo. En ella predomina el colágeno tipo II, aunque también existen otros tipos de colágeno, además de proteoglicanos. La matriz extracelular es secretada por los condrocitos, los cuales se encuentran en unas cavidades denominadas lagunas. Los condrocitos tienen forma ovoide o redondeada y se suelen asociar por parejas o tétradas formando los llamados grupos isogénicos, los cuales están separados entre sí por la matriz interterritorial. En la matriz periférica, la que rodea directamente al condrocito, abundan los colágenos tipo VI y los proteoglicanos, pero hay poco colágeno tipo II.
El pericondrio es una vaina de tejido conectivo condensada que recubre al cartílago maduro. La parte externa del pericondrio se llama fibrosa ya que está formada por fibras colágenas, algún fibroblasto y por gran cantidad de vasos sanguíneos. La parte interna se denomina condrogénica porque a partir de ella se forman y diferencian nuevos condrocitos que quedarán incorporados al cartílago a medida que van sintetizando matriz extracelular. Esto es lo que se denomina crecimiento por aposición. Existe otro tipo de crecimiento denominado intersticial y se debe a la división de los propios condrocitos.
Imagen de cartílago hialino del hueso hioides de rata donde se observa osificación endocondral.
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