Fibre di collagene, fibre reticolari e fibre elastiche. Una comprensione completa dal punto di vista morfologico

I componenti fibrosi della matrice extracellulare sono classificati al microscopio ottico in tre tipi di fibre: collagene, reticolari ed elastiche. Il presente studio esamina l’ultrastruttura di questi componenti fibrosi sulla base dei nostri studi precedenti con la microscopia ottica, elettronica e a forza atomica.
Le fibre di collagene presentano una forma a cordone o a nastro larga 1-20 μm e hanno un andamento ondulato nei tessuti. Queste fibre sono costituite da sottili fibrille di collagene strettamente impacchettate (30-100 nm di spessore nei tessuti ordinari dei mammiferi), e presentano scissioni e giunzioni che alterano il numero delle fibrille per formare una rete tridimensionale nel suo insieme. Le singole fibrille di collagene (cioè le fibrille unitarie) nelle fibre di collagene hanno un caratteristico schema D-banding la cui lunghezza varia da 64 a 67 nm, a seconda dei tessuti e degli organi. Durante la fibrogenesi, si ritiene che le fibrille di collagene siano prodotte dalla fusione di fibrille corte e sottili con estremità affusolate.
Le fibre retiniche sono solitamente osservate come una delicata rete di sottili fibrille colorate di nero con il metodo di impregnazione dell’argento. Di solito si trovano sotto l’epitelio e coprono la superficie di cellule come le cellule muscolari, le cellule adipose e le cellule di Schwann. Al microscopio elettronico, le fibre reticolari sono osservate come singole fibrille di collagene o come un piccolo fascio di fibrille, sebbene il diametro delle fibrille sia sottile (circa 30 nm) e uniforme. Le fibre reticolari sono continue con le fibre di collagene attraverso lo scambio di queste fibrille di collagene. Nei campioni impregnati d’argento, le singole fibrille nelle fibre reticolari sono densamente rivestite di particelle metalliche grossolane, probabilmente a causa dell’alto contenuto di glicoproteine intorno alle fibrille.
Le fibre elastiche e le lamine sono composte da microfibrille e componenti di elastina. Le osservazioni dell’elastina estratta hanno rivelato che i componenti dell’elastina sono costituiti da fibrille di elastina spesse circa 0,1-0,2μm. Le fibre elastiche e le lamine sono continue con reti e/o fasci di microfibrille (o fibre di ossitaglio), e formano una rete elastica specifica per i singoli tessuti.
I componenti fibrosi della matrice extracellulare sono quindi morfologicamente classificati in due sistemi: il sistema fibrillare del collagene come struttura di supporto dei tessuti e delle cellule, e il sistema microfibrille-elastina per distribuire uniformemente lo stress per mantenere la resilienza adatta ai requisiti locali dei tessuti.