 Buongiorno. Il titolo della lezione di oggi è bianco come il latte, rosso come il sangue, i colori del corpo umano e non solo. Il titolo è una parodia di un famoso recente romanzo, da cui è stato tratto anche il film, e i colori, soprattutto il bianco e il rosso, saranno il filo conduttore di questa presentazione. La colorazione esterna che hanno gli animali è molto importante nei confronti di individuo della stessa specie o di altre specie. Pensiamo a meccanismi di riconoscimento, di richiamo sessuale o di difesa come il mimetismo. Il colore è dato dai cromatofori presenti nel tegumento oppure dall'effetto combinato di pigmenti e microstrutture dello strato superficiale del tegumento stesso. Vediamo in questa immagine un pesce alla livrea molto molto colorata. Esistono negli animali, possidete a sangue freddo, alcune tipologie di cellule che portano, che hanno al loro interno, dei granuli di pigmento. I cromatofori appunto sono delle cellule contenenti granuli di pigmento colorati che possono spostarsi all'interno della cellula, determinando cambiamenti di colore o anche schiarimento o spurimento, se questi pigmenti sono per esempio la melanina, quindi sono pigmenti che danno una colorazione brunonera. Questi cromatofori, quando contengono appunto melanina, si chiamano melanofori. Nei vertebrati si trovano nel derma di pesce, anfibi e rettili. Qui vediamo infatti una immagine di una preparazione histologica di pelle di pesce, in cui vediamo superficialmente l'epidermide, la tasca della scaglia, marcata con il numero 6 e il derma, questo che sto indicando con il mause e i cromatofori, ovvero i melanofori in questo caso, sono proprio situati nel derma. Ci sono diversi cromatofori, cioè cromatofori di diverso colore. Il complesso colore nei esci è appunto dovuto alla combinazione di cellule pigmentate che riflettono il giallo. In questo caso si chiamano xanthofori, il rosso e ritrofori, la luce bianca, le okofori e il blu, si chiamano cianofori. I melanofori invece producono una colorazione nera marrone. Le cellule pigmentate si spandono e si contraggono con il comportamento dell'animale, i livelli di luce e la distribuzione di queste cellule cambia con l'età del pesce. Nella pelle di uccelli mammiferi non ci sono cromatofori, ma melanociti, cioè cellule che hanno soltanto melanina e che si trovano negli strati più profondi dell'epidermide. Quindi in questo caso, al contrario di quanto avviene, invece, anfibie rettili, le cellule che portano il pigmento si trovano più superficialmente, cioè nell'epidermide, sebbene in questa, negli strati più profondi. La melanina è contenuta in granuli che sono chiamati melanosomi, che sono trasportati alle cellule dell'epidermide, che sono appunto echerati nosciti, come protezione dai raggi ultravioletti. I melanosciti si trovano anche nei follicoli delle penne e dei peli, quindi penne degli uccelli e peli nei mammiferi. La vistuosa colorazione del piomaggio degli uccelli è data dalla combinazione della melanina con la microstruttura delle fibre di keratina delle penne. Una cosa interessante è che nella specie umana, indipendentemente dal colore della pelle, si trova lo stesso numero di cellule che portano melanina, cioè lo stesso numero di melanociti, che sono circa 1200 per millimetro quadrato. In questa immagine vediamo una stereogramma di una porzione di pelle umana, in cui vediamo lo strato superficiale, che è l'epidermide, e lo strato più profondo, che è il derma. Lo strato anche il più profondo di tutti è il rappresentato dall'ipoderma, che possiamo riconoscere il follicolo di un pelo e l'emergenza del pelo. Se andiamo a focalizzarci su questo quadratino che ingrandiamo, andiamo a vedere dove si trovano i melanociti. I melanociti si trovano proprio nello strato più profondo, a livello dello strato dei keratinociti, cioè delle cellule dell'epidermide, che formano un epitelio pavimentoso più ristratificato. Vediamo qua quante file di cellule ci sono. I melanociti sono delle cellule completamente diverse da quelle che constituiscono l'epitelio dell'epidermide. Sia i melanociti che cromatofori, come vi stavo dicendo, sono un tipo di cellula completamente diversa dal resto delle cellule, e hanno anche addirittura una diversa origine embryonale. Questo è importante perché sono cellule che derivano da, durante l'embrosianesi, il sistema nervoso derivano da popolazioni cellulari che non sono proprio sistema nervoso, ma hanno a che fare con il sistema nervoso e che si chiamano cellule della cresta neurale. Il cambiamento dei colori può essere attuato in alcune specie, come per esempio nei pesci piatti, come i rombi e le sogliole, dallo spostamento sotto mediazione del sistema endocrino dei granoli di pigmento nei processi cellulari dei melanofori. Una concentrazione di pigmenti a livello dei melanofori causa uno schiarimento della pelle, mentre una dispersione dei pigmenti provoca uno scurimento della pelle. Sembrerebbe il contrario, ma invece è così, si può provare a simulare questo effetto con dei pezzettini di carta colorata su un tavolo, simulando proprio lo spostamento dei melanosomici e dei granoli di pigmento di melanina all'interno dei melanofori. Questo sicuramente fa vedere l'effetto di questo spostamento che è spesso sotto l'effetto endocrino, cioè viene provocado da una reazione dell'ambiente esterno. Il camaleonte della specie furcifer pardalis è un esempio di come gli animali possano cambiare colore e della sorprendente variazione di colore di cui è capace proprio questo rettile. In questo caso il colore riesce a cambiare grazie a dei minuscoli cristalli di guanina in grado di assumere rapidamente sfumature diverse. Questi cristalli sono contenuti in chromatofori speciali che sono chiamati iridofori, che sono presenti in due strati. Lo stiramento e rilassamento di queste cellule, cambiando il colore della luce riflessa, consenta l'animale di cambiare colore. Solo i maschi adulti posseggono lo strato superiore di ridofori completamente sviluppato e lo utilizzano non per mimetizzarsi, ma per attrarre femmine o per intimidire maschi rivali. Quando l'animale in uno stato di rilassamento, quindi i cristalli sono più ravvicinati, questi riflettono luce azzurra, alla quale a sua volta combinata con i pigmenti gialli della pelle, fa apparire il camaleonte verde. Lo stiramento delle cellule, invece, lo spostamento di questi micro cristalli di guanina, produce una varietà di colorazioni che vanno dal giallo al rosso. Ma i colori, vi ho parlato di quelli esterni, non sono soltanto quelli esterni, né nell'uomone, in altri animali. Parlando di colori che si possono trovare come produzione di sostanze a livello del corpo mano solo, oppure di caso del sangue, abbiamo la presenza di un colore rosso, quindi bianco e rosso come due materiali che possono essere considerati a livello di sostanze nutritive, quindi di nutrimento, ma sono sostanze completamente diverse. Intanto vediamo da che cosa è dato il colore. Il colore bianco del latte è dovuto alla presenza di grassi, mentre il colore rosso del sangue è dovuto alla presenza di hemoglobina a livello soltanto dei globuli rossi, quindi non di tutte le cellule del sangue, ma dei globuli rossi. Latte e sangue sono fluidi di origine molto diverse, il latte è una segrezione, il sangue invece è un tessuto, il latte è un alimento, è un'emulsione con globuli di grasso di dimensione molto variabile, da 01 a più di 10 micrometri. A seconda della specie animale il latte ha diverse componenti, la cui quantità varia considerevolmente. Ad esempio la percentuale dei grassi raggiunge valori molto alti nei mammiferi archiodattili dei climi freddi o nei mammiferi marini in genere, nelle foche e nei cetacei si raggiungono valori superiori al 50%. Che cosa contiene il latte? Innanzitutto l'acqua è il componente principale, circa l'85%, i grassi costituiscono la fonte principale di energia e soprattutto sono grassi saturi e naturalmente ci sono anche proteine e carboidrati e zuccheri come il lattosio. La percentuale di questi nutrienti, cioè proteine, grassi e zuccheri, sono variabili fra varie tipologie di mammiferi compreso all'uomo. I glussidi, cioè gli zuccheri presenti nel latte, sono costituiti in tutte le specie animali per la quasi totalità dei glussidi, appunto, da uno zucchero che ha un disaccaride, cioè è dato dall'unione di due zuccheri semplici, di due monosaccaridi. Il disaccaride si chiama lattosio ed è costituito da galattosio e gluposio, come vediamo nello schema, che sono legati da un legame 1,4 beta gluposidico. Per scindere, durante la digestione dell'alimento latte, per scindere il lattosio, occorre un'enzima che si chiama lattasi, che è un'enzima inducibile. Le proteine sono invece per due terze, rappresentate dalla famiglia delle caseine, oltre alle caseine ci sono proteine del zero, che sono di elevatissimo valore nutrizionale biologico e in genere sono termolabili. Sono sintetizzati nella ghiandola mammaria, come appunto proteine del zero, la beta-lattoglobulina, l'alfa-lattoglobulina e la lattoferrina. Altre proteine si trovano, si possono trovare nel latte, ma sono di origine extra mammaria, come le immunoglobuline. Inoltre nel latte ci sono enzimi, tra cui l'izozima, che ha un'importante funzione, perché ha un'attività antimatterica. Ci sono poi sali minerali, in forma solubile e insolubile. Calce e magnesio si trovano nelle miscelle di caseina. E poi ci sono vitamine, che sono liposolubili, come la vitamina A, la E e la K, e vitamine idrosolubili, come la C, la V2 e la V9. Ci sono anche vitamine in quantità minori, come il gruppo B, la vitamina P, la colina e la biotina. E anche, presente anche la vitamina liposolubile di in minore quantità, perché non l'ho inserita nel gruppo delle vitamine liposolubili. Il latte si diceva che è una secrezione. Il processo di secrezione è una delle specializzazioni in cui sono implicati gli epiteli, che formano le unità funzionali delle ghiandole in questo caso. Unità funzionali delle ghiandole, come ghiandole salivari, come la ghiandola mammaria in questo caso. La ghiandola mammaria è una ghiandola esocrina formata molto complessa. Si chiama tubulo al violare composta, che vediamo uno schema della ghiandola mammaria. E il prodotto di secrezione è drenato attraverso un dotto ramificato, che poi confluisce spegna di vari gruppi di alveoli e confluesce poi in un unico dotto escretore. La foruscita del latte avviene a livello di una struttura chiamata capezzolo, che coinvolve nei mammiferi, insieme al labbro carnosso. Quindi c'è proprio si assiste ad una evoluzione sincrona della possibilità del piccolo mammifero di succhiare il latte alla mammella della propria madre. Qui vediamo una mammella, con una ghiandola mammaria umana. Il corpo ghiandolare è formato da lobbi, ciascullobo è formato da lobuli, quindi strutture organizzate sotto organizzazioni del lobo. Ciascullobolo quindi è un gruppo di alveoli che contengono cellule secernenti e confluiscono il latte, dopo averlo prodotto naturalmente, in dotti latiferi o dotti galattofori. Uno per ciascunne lobo, il dotto galattoforo o l'attifero sbocca in superficie in corrispondenza di questa papilla dermica chiamata capezzolo. La cosa interessante è che il latte, appunto viene prodotto da questi alveoli stagliando la composta, ha due tipologie di secrezione, a seconda della composizione chimica della secrezione stessa. Può avvenire una secrezione merocrina per quanto riguarda la parte proteica e per gli lipidi, invece, abbiamo una secrezione apocrina. Cosa vuol dire questo? Che le cellule nella secrezione merocrina rilasciano soltanto il prodotto di secrezione, quindi avverrà una produzione di proteine circondate da vescicole. Queste vescicole arrivano in prossimità della membrana plasmatica e fanno fuor uscire il prodotto di secrezione. Nella secrezione, invece, apocrina, che riguarda appunto i lipidi, è tutto l'apice della cellula che viene secreto insieme al contenuto lipidico. Quindi pezzi di cellule si avviano nel fluido che chiamiamo appunto latte, quindi due diverse tipologie di secrezione. Latte mammelle sono diventati protagonisti nel XVIII secolo, quando il biologo svedesse Linneo, che tutti sicuramente conoscete, iniziò a classificare le specie in gruppi in base ai loro tratti caratteristici. Linneo si rese conto che una serie di animali compressi gli umani allattano, quindi si rese conto di una caratteristica veramente importante di questi animali che Linneo chiamò mammiferi. Questi animali chiamati mammiferi sono caratterizzati dall'avere tutti quanti, ghiando le mammarie. E Linneo appunto chiamò questi animali mammiferi che significa che allattano, quindi la caratteristica principale dei mammiferi, uno potrebbe pensare che la caratteristica dei mammiferi sia la viviparità. I mammiferi parturiscono figli, piccoli figli vivi, quindi non fanno le uova, questo in realtà non è vero per tutti i mammiferi. Infatti qui vediamo le chidna e l'ordnitorinco che fanno parte dei gruppori mammiferi chiamati monotremi che non parturiscono figli vivi, non fanno le uova, quindi sono dei mammiferi ovipari. E però li consideriamo assolutamente mammiferi perché anche questi hanno delle ghiandole mammarie, delle ghiandole mammarie ancora molto semplici, non c'è ancora un capezzolo. Infatti il labbro carnoso nelle chidna e nell'ordnitorinco c'è una struttura che assomiglia molto di più a un vecco piuttosto con il labbro carnoso. E la ghiandola, però la ghiandola mammaria esiste e associata al pelo e quindi i piccoli dei monotremi, delle chidna e dell'ordnitorinco succhiano questa secrezione a livello della fuoriuscita dei tutti. La mammaria che assomiglia un po' una ghiandola sudoripara. Il latte, lo abbiamo detto anche prima, varia la propria composizione chimica a seconda del vertebrato, del mammifero preso in considerazione. Le foche del cappuccio producono latte per il loro cucciole che è molto più grasso di una ricca crema, quindi questo chiaramente è come difesa dal clima freddo. Balene e delfini allattano il seno e i loro piccoli e anche i pipestrelli che sono, quando parte del gruppo dei chirotteri, producono latte, quindi anche mammifere che ci sembrerebbero un po' più strani rispetto a cane, gatti, elefanti, rinoceronti umani. Allattano, quindi sono proprio accumulati da questa caratteristica, quindi possono essere veramente considerati tutti con questo carattere comune. Quindi ghiandola mammaria è produzione del latte oltre ad avere un'altra caratteristica molto importante che è proprio peculiare dei mammifere, solo i mammifere che è quella di avere i peli. Qui vediamo una bella immagine di un marsupiale nella tasca nel marsupio della madre che sta nutrendosi di latte attaccato ad un capizzo, quindi ad una ghiandola mammaria che sta producendo il latte. Notiamo che nei marsupiali, che sono mammifere, però la viviparità si sta evolvendo, non ha completamente raggiunto lo stato di evoluzione che troviamo in altri mammifere, per cui il piccolo viene partorito in una forma che ancora è in matura, molto in matura e quindi il piccolo ha bisogno di stare nella tasca marsupiale e nutrirsi di questa secrezione del latte prima di avere una vita autonoma. Ghiandole del latte in tutti i mammiferi esclusi i marsupiali e i monotremi, quindi i mammifere che chiamiamo euteri, le mammelle si sviluppano lungo una linea del latte. Qui vediamo un'ale, un'ale femmina che ha le mammelle tutte su una stessa linea, chiaramente poi è doppia e qui vediamo uno schema che rappresenta una femmina di specie umana. Quindi le mammelle si sviluppano lungo una quella che si chiama linea del latte che si stende su ciascullato della pelle ventrale del tronco dalla radice dell'arto anteriore a quella dell'arto posteriore. Anche nell'uomo appunto la mammella si posiziona in una posizione che va dalla radice della scella al tubercolo pubico e il numero e la localizzazione delle ghiandole mammari e dei capezzoli è in stretta relazione con il numero dei neonati. Il latte, avevo visto che è un alimento, quindi questo colore bianco ci ha accompagnato per descrivere il latte e la struttura che lo sescerne. E abbiamo visto che è un alimento anche molto importante, molto ricco in grassi, proteine e zuccheri. Ma anche il sangue è un alimento, quindi il colore ci riporta ad una stessa funzionalità. Sì è un alimento, qui vediamo un vampiro, naturalmente è un personaggio di fantasia, ma i vampiri invece esistono davvero, infatti ci sono dei pipestrelli, dei chirotteri, come vediamo in questa immagine. Questo si chiama vampiro di Azara che è diffuso in America Centro Meridionale e si nutre esclusivamente di sangue, di altri vertebrati, in particolare di animali domestici, che è prelevato attraverso dei morsi inferti con affilatissimi incisivi. E addirittura evita questo pipestrello, evita la coagulazione del sangue attraverso una glicoproteina anticoagulante che è nota come draculina contenuta nella sua saliva. Ma anche molti artropodi sono ematophagici, cioè si nutrono di sangue, quindi il sangue può essere un alimento, il sangue contiene proteine, contiene nutrienti importanti. E quindi ci sono diversi artropodi rappresentati, come vediamo in questa immagine, per la maggior parte da insetti, ma ci abbiamo anche qui un esemplare di una secca che non fa parte degli insetti, ma fa parte del grosso film degli artropodi. Questi animali sono importanti dal punto di vista proprio anche della patologia umana o veterinaria, perché molto spesso sono vettori di microorganismi, ma anche di microorganismi eocariotici, cioè di protozoi che causano varie malattie. Un esempio di insetti che succhiano il sangue, che sono proprio veramente adattati a succhiare il sangue, sono i pidocchi, addirittura guardiamo le unghie di questi insetti che servono proprio per attaccarsi a capelli e a peli. Abbiamo la chimice, abbiamo il phlebotomus papatasi che porta un vettrice di una malattia molto importante che è l'engemagnosi. Il tafano che semplicemente, tra virgolette, prelevando il sangue può portare diverse, può inserire nel circuito ematico umano degli animali che colpisce diversi emattenti. Ma forse la cosa che tutti conosciamo più da vicino è la malaria, cioè la zanzara del genere anofeles riescono a trasferire un protozoo che si chiama plasmodio, che è la gente che causa appunto questa gravissima malattia. Poi abbiamo la flossina mortita, anche questa ematofaga, la chimice deletti e poi, come detto prima, non un insetto ma un altro astropode che è la zecca. Il sangue ha una composizione che comprende una parte cellulare e una parte invece non cellulare. La parte che non comprende le cellule e che si può notare dopo centrifugazione si chiama plasma. Il sangue, a differenza della secrezione latte, non è assolutamente una secrezione ma è proprio un vero e proprio tessuto, un tessuto liquido. Il suo colore rosso è dato dai globuli rossici, cioè da cellule che contengono una proteina particolare che si chiama hemoglobina, che a sua volta comprende un gruppo non proteico che congiene ferro e che è responsabile di dare il colore rosso proprio a tutto il sangue. Perché i globuli rossi, ovvero gli eritrociti, rappresentano la stragrande maggioranza della parte cellulare del sangue. La proteina che comprende circa 45-47% del volume del sangue e i globuli rossi rappresentano praticamente la quasi-totalità delle cellule. Il plasma contiene acqua, proteine, lipidi, glucosio, aminoacidi, ioni e fra le proteine abbiamo le albumine, le globuline e il fibrinoce, che serve per la coagulazione del sangue. Come dicevo prima, gli eritrociti sono la maggior parte delle cellule del sangue, sono chiamate anche globuli rossi perché hanno una particolarità nei mammiferi, cioè sono prive di nucleo, quindi sono globuli, sono delle cellule globose, ma schiacciate al centro proprio perché mancano di questa struttura. Quindi ci sono in minore quantità i globuli bianchi che alcune dei quali contengono granuli, quindi sono chiamati granulosciti e altri non contengono granuli, fra le cellule bianche del sangue che non contengono granuli, ci sono gli infociti e i monosciti che hanno questi ultimi la capacità di diventare macrophagi a livello del tessuto connettivo. Quindi vediamo i globuli rossi al mitro scopio elettronico a scansione con questa forma a disco biconcavo, fine sono circa 5 milioni per millimetro cubo nella specie umana, quando invece i globuli bianchi rappresentano 5 mila, 10 mila. Quindi vediamo che sono un millesimo rispetto alla quantità delle cellule rosse. Come vi ho fatto notare prima, i globuli rossi, non solo quelli umani ma dei mammiferi, mancano di nucleo, invece in altri vertebrati le cellule rosse hanno il nucleo. Quindi qui vediamo uno striscio di sangue di rana in cui vediamo i rietrocciti nucleati, ma non solo negli anfibi ma anche nei retti, negli uccelli e nei pesci le cellule rosse sono tutte nucleate anche se il nucleo non è attivo. Quindi nei mammiferi si assiste proprio a una espulsione di questo grosso organolo cellulare durante la maturazione dei globuli rossi che nella specie umana dura circa 7 giorni e avviene nel midollo osseo e poi i globuli rossi maturi o quasi maturi, in questo caso si chiamano reticolo sciti presenti in mezzo. Presenti in minima parte, vanno nel circolo sanguigno, nel circolo ematico. La struttura dell'emoglobina che vediamo in questa immagine è quella di una proteina che ha una struttura quaternare, quindi fatta da quattro polipeptidi e ognuno di queste catene polipeptidi che si chiamano globine, queste catene polipeptidi che ci sono due globine alfa e due globine beta. Ognuno di queste globine porta un gruppo che si chiama prostetico, cioè un gruppo non proteico che è un gruppo eme. L'eme, vediamo questa molecola schematizzata, è una porfirina che contiene un atomo di ferro. Questo gruppo conferisce Huh, il colore rosso e questo questo gruppo eme si trova anche non solo nell'emoglobina, ma anche nella mia globina, che si trova nei muscoli e nei citochromi che sono proteine che si trovano nei mitocondri e la cosa interessante è che una struttura simile a quella dell'eme, simile alla porfirina, è la struttura che troviamo nella clorofilla, vediamo questa molecola che ha al centro un atomo di magnesio invece che avere un atomo di ferro, quindi la clorofilla che troviamo nel cloroplasto delle cellule vegetali. Ho finito questa breve presentazione e vi lascio se volete poi prendere le referenze da cui sono state tratti alcune informazioni e le immagini e vi ringrazio per l'attenzione. Arrivederci.