Tworzenie osteoblastów, charakterystyka, funkcje, patologie

717
Anthony Golden

Plik osteoblasty Są jednym z trzech typów komórek występujących w tkance łącznej specjalizujących się w strukturalnym podparciu organizmu: kości. Komórki te pochodzą z innych komórek zwanych komórkami osteoprogenitorowymi, a ich główną funkcją jest synteza macierzy kostnej..

Kość składa się z macierzy zewnątrzkomórkowej, która twardnieje dzięki odkładaniu się wapnia, nadając tkance siłę i sztywność, oraz z trzech głównych klas komórek: osteoblastów, osteoklastów i osteocytów..

Mikrografia świetlna odwapnionej „gąbczastej” kości pokazująca aktywne osteoblasty, które aktywnie syntetyzują osteoid (źródło: Robert M. Hunt [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Osteoblasty są znane jako komórki tworzące kości, podczas gdy osteoklasty i osteocyty są odpowiednio komórkami resorpcji i „laguny”. Spośród nich najliczniejsza klasa to osteocyty (ponad 90%), następnie osteoblasty (5%) i, w mniejszym stopniu, osteoklasty (1%).

Tradycyjnie komórki te identyfikowano jako komórki tworzące kości. Jednak obecnie wiadomo na pewno, że biorą udział w wielu innych wydarzeniach, takich jak synteza czynników parakrynnych i autokrynnych, takich jak cytokiny, czynniki wzrostu, proteazy i inne..

Indeks artykułów

  • 1 Szkolenie
  • 2 Funkcje
  • 3 Funkcje
  • 4 Powiązane patologie
  • 5 Referencje

Trening

Osteoblasty pochodzą z mezenchymalnych komórek prekursorowych, z których również powstają chondrocyty (komórki chrzęstne), mioblasty (komórki mięśniowe), adipocyty (komórki tłuszczowe) i komórki ścięgien, w zależności od czynników transkrypcyjnych regulujących ich różnicowanie..

Ponieważ należą one do układu komórek zrębowych lub mezenchymalnych, osteoblasty są związane ze szpikiem kostnym i należą do odrębnej linii z układu komórek krwiotwórczych..

Wśród elementów biorących udział w tworzeniu tych komórek są trzy czynniki transkrypcyjne (Cbfa1, Osx i ATF4) oraz niektóre białka pełniące określone funkcje w morfogenezie kości.

Podczas szkieletowejenezji osteoblasty uczestniczą w dwóch formach rozwoju kości: śródbłoniastej, która powoduje powstanie czaszki i śródchrzęstnej, która jest utworzona z „pleśni” chrząstki..

Jednak ta szczególna klasa komórek kostnych nie jest całkowicie zróżnicowana, ponieważ mogą „zanurzyć się” w macierzy zewnątrzkomórkowej, tworząc osteocyty, których układ wydzielniczy jest zmniejszony; lub wręcz przeciwnie, mogą ulegać procesom apoptozy (programowanej śmierci komórki).

Los komórkowy osteoblastów, jak również większości komórek organizmu, jest uwarunkowany genetycznie, a zdarzenia proliferacji i różnicowania są silnie zależne od hormonów i czynników transkrypcyjnych..

Charakterystyka

Osteoblasty są częściowo zróżnicowanymi, wielojądrowymi komórkami wydzielniczymi (z kilkoma jądrami), w których organelle są uporządkowane przestrzennie tak, że jądro pozostaje z dala od widocznego regionu wydzielniczego.

Według mikroskopów elektronowych osteoblasty przedstawiają obficie szorstką siateczkę endoplazmatyczną i wysoko rozwinięty kompleks Golgiego z licznymi pęcherzykami wydzielniczymi, które odpowiadają za aktywną funkcję wydzielniczą tych komórek.

Są one znane jako komórki „prostopadłościenne” ze względu na ich cechy morfologiczne i tworzą jednokomórkowe warstwy przylegające do powierzchni kości.

W przeciwieństwie do innych pokrewnych komórek, takich jak osteocyty (w których mogą się różnicować), osteoblasty wchodzą w kontakt z sąsiednimi komórkami przez krótkie przedłużenia i używają dłuższych do komunikacji z pobliskimi osteocytami..

Zarówno osteoblasty, jak i większość osteocytów są oddzielane od zmineralizowanej macierzy kostnej dzięki substancji organicznej w macierzy kostnej zwanej osteoidem, syntetyzowanej przez osteoblasty.

W swoich błonach komórkowych osteoblasty mają ważne czynniki, takie jak integryny i receptory hormonalne, wśród których wyróżniają się receptory parathormonu. Stymuluje to wydzielanie liganda osteoprotegeryny, niezbędnego do różnicowania osteoklastów..

Potrafią reagować na estrogen, hormon wzrostu, witaminę D3 i tyroksynę, a także inne czynniki, takie jak cytokiny i specyficzne czynniki transkrypcyjne, od których zależy ich różnicowanie..

funkcje

Funkcje osteoblastów można podsumować w utrzymaniu architektury szkieletu, ponieważ są one odpowiedzialne za syntezę organicznych składników macierzy kostnej. Należą do nich włókna kolagenowe, glikoproteiny i niektóre proteoglikany..

Ich funkcje są głównie związane z ich dojrzewaniem, ponieważ ze wspólnego pochodzenia mogą różnicować się w macierz kostną syntetyzującą osteoblasty, komórki wyściółki kostnej i osteocyty..

Odpowiada również za syntezę niektórych enzymów i specyficznych czynników, których funkcja polega na usuwaniu osteoidu, przyczyniając się do dostępu osteoklastów do zwapniałej powierzchni kości, kontrolując w ten sposób jej funkcję..

Wraz z osteoklastami, osteoblasty biorą udział w procesach przebudowy kości poprzez zastępowanie obszarów kostnych wchłanianych ponownie przez osteoklasty w odpowiedzi na różnego rodzaju mechaniczne obciążenia tkanki kostnej..

Ponieważ mają zdolność regulowania aktywności osteoklastów, osteoblasty pośrednio uczestniczą w homeostazie wapnia w organizmie.

Biorą udział nie tylko w wydzielaniu organicznych składników macierzy kostnej, ale także w jej zwapnieniu poprzez wydzielanie enzymów, takich jak alkaliczna fosfataza, zdolnych do regulowania fosforylacji innych fosfoprotein.

Ponadto niektóre glikoproteiny wytwarzane przez te komórki, takie jak osteonektyna / SPARC, tenascyna C, fibronektyna i członkowie rodziny białek trombospondyny, biorą udział w regulacji adhezji, migracji, proliferacji i różnicowania innych. Komórki kostne.

Powiązane patologie

Wiele chorób człowieka jest związanych z funkcją osteoblastów, co jest konsekwencją bezpośredniego zaangażowania tych komórek w tworzenie kości..

Do najczęstszych chorób związanych z osteoblastami należą osteoporoza, choroba Pageta (związana z deformacją i łamliwością kości) oraz choroba zwyrodnieniowa stawów (zużycie tkanek ochronnych wyściełających końce kości).

Na przykład osteoporoza wynika z ujemnej równowagi między aktywnością kościotwórczą osteoblastów a aktywnością resorpcyjną kości, w której specjalizują się osteoklasty..

Wydaje się, że ta ujemna równowaga jest związana z niedoborami w proliferacji lub różnicowaniu komórek osteoprogenitorowych lub z nadmierną apoptozą..

Bibliografia

  1. Caetano-López, J., Canhao, H. i Fonseca, J. (2007). Osteoblasty i tworzenie kości. Protokół Reum Prot, 32, 103-110.
  2. Gartner, L. i Hiatt, J. (2002). Tekst atlasu histologicznego (Wyd. 2). México D.F .: McGraw-Hill Interamericana Editores.
  3. Johnson, K. (1991). Histologia i biologia komórki (Wyd. 2). Baltimore, Maryland: Krajowa seria medyczna do niezależnych badań.
  4. Mackie, E. J. (2003). Osteoblasty: nowe role w orkiestracji architektury szkieletowej. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 35, 1301-1305.
  5. Martin, T. J., Fundlay, D. M., Heath, J. K., & Ng, K. W. (1993). Osteoblasty: różnicowanie i funkcja. W Fizjologia i farmakologia kości. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  6. Tenenbaum, H. C., & Heersche, J. N. M. (1982). Różnicowanie osteoblastów i tworzenie zmineralizowanej kości in vitro. Calcif. Tkanka. Int., 3. 4, 76-79.

Jeszcze bez komentarzy