ХОНДРОЦИТИ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ХИСТОЛОГИЈА, ФУНКЦИЈЕ, КУЛТУРА - БИОЛОГИЈА - 2025

У хондроцити су главни ћелије хрскавице. Они су одговорни за излучивање изванстаничне матрице хрскавице, коју чине гликозаминогликани и протеогликани, колагена и еластична влакна.

Хрскавица је посебна врста жилавог, еластичног, бјелкастог везивног ткива које формира костур или се додаје одређеним костима неких кичмењака.

Одељак хрскавичног ткива, број 2, означава локацију хондроцита (Извор: Гуидо Фрегапани преко Викимедиа Цоммонс)

Хрскавица такође доприноси облику различитих органа као што су нос, уши, гркљан и други. Према врсти влакана укључених у изванстански екстрацелуларни матрикс, хрскавица се класификује у три врсте: (1) хијалина хијалина, (2) еластична хрскавица и (3) фиброкартилаге.

Три врсте хрскавице имају два заједничка градивна блока: ћелије које су хондробласти и хондроцити; и матрица, састављена од влакана и основне супстанце сличне гелу који оставља мале просторе који се зову "празнине" где се ћелије налазе.

Хрскавични матрикс не прима крвне судове, лимфне судове или живце и храни се дифузијом из околног везивног ткива или, у случају синовијалних зглобова, из синовијалне течности.

карактеристике

Хондроцити су присутни у све три врсте хрскавице. Они су ћелије изведене из мезенхимских ћелија које у областима у којима се хрскавица формирају губе своје екстензије, заокружују се и скупљају да би формирале густе масе које се називају "хондрификационим" центрима.

У овим центрима за хондрификацију, ћелије потомства се диференцирају у хондробласте, који почињу да синтетишу хрскавични матрикс који их мало по мало окружује.

На сличан начин као што се догађа са остеоцитима (коштаним ћелијама), хондробласти који су укључени у такозване „празнине“ матрикса диференцирају се у хондроците.

Хондроцити у својим лакунама могу се делити, формирајући накупине од око четири или више ћелија. Ови кластери су познати као изогене групе и представљају поделе оригиналног хондроцита.

Раст хрскавице и диференцијација хондробласта

Како свака ћелија сваког кластера или изогене групе формира матрицу, оне се одмичу једна од друге и формирају своје засебне лагуне. Као посљедица тога, хрскавица расте изнутра, називајући овај облик раста хрскавице интерстицијским растом.

У периферним регионима хрскавице у развоју мезенхимске ћелије се диференцирају у фибробласте. Они синтетишу густо ирегуларно везивно ткиво колагена које називамо перихондријум.

Перихондријум има два слоја: спољни влакнасти васкуларизовани слој састављен од колагена типа И и фибробласта; и други унутрашњи ћелијски слој формиран од хондрогених ћелија које се деле и диференцирају у хондробласте, који формирају матрицу која се додаје периферно.

Кроз ову диференцијацију ћелија перихондријума, хрскавица расте и периферним намештањем. Овај процес раста назива се аппозициони раст.

Интерстицијски раст је типичан за почетну фазу развоја хрскавице, али дешава се и на зглобним хрскавицама које немају перихондријум, у епифизним плочама или плочицама за раст дугих костију.

У остатку тела, с друге стране, хрскавица расте аппозиционирањем.

Хистологија

Три врсте хондрогених ћелија могу се наћи у хрскавици: хондробласти и хондроцити.

Хондрогене ћелије су танке и издужене у облику вретена и потичу од диференцијације мезенхималних ћелија.

Њихово језгро је овоидно, имају мало цитоплазме и слабо развијен Голгијев комплекс, оскудне митохондрије и груб ендоплазматски ретикулум и обилне рибосоме. Они се могу разликовати у ћелије хондробласта или остеопрогенитор.

Хондрогене ћелије унутрашњег слоја перихондријума, као и мезенхимске ћелије хондрификационих центара, су два извора хондробласта.

Ове ћелије имају високо развијени груби ендоплазматски ретикулум, бројне рибосоме и митохондрије, добро развијен Голгијев комплекс и бројне секреторне везикуле.

Хондроцити у хрскавичном ткиву

Хондроцити су хондробласти окружени ванћелијским матриксом. Они могу имати јајолики облик када су близу периферије, и заобљенији облик, пречника од око 20 до 30 ум, када се налазе у дубљим деловима хрскавице.

Млади хондроцити имају велико језгро са истакнутим нуклеолусом и обилним цитоплазматским органелама као што је Голгијев комплекс, груби ендоплазматски ретикулум, рибосоми и митохондрије. Такође имају обилне залихе цитоплазматског гликогена.

Стари хондроцити имају мало органела, али обилују слободним рибосомима. Ове ћелије су релативно неактивне, али могу се реактивирати повећањем синтезе протеина.

Хондроцити и врсте хрскавице

Распоред хондроцита варира у зависности од врсте хрскавице на којој се налазе. У хијалинској хрскавици, која има бисерно бели и прозиран изглед, хондроцити се налазе у многим изогеним групама и распоређени су у великим празнинама са врло мало влакана у матриксу.

Зглобна хрскавица хијалина (Извор: Еугенио Фернандез Пруна виа Викимедиа Цоммонс)

Хијалинска хрскавица је најзаступљенија у људском скелету и садржи колагена влакна типа ИИ.

У еластичној хрскавици, која има обилна разграната еластична влакна испреплетена са колагеним влакнима типа ИИ распоређеним кроз матрицу, хондроцити су у изобиљу и једнолично су распоређени међу влакнима.

Ова врста хрскавице је типична за пинну, еустахијеве епрувете, неке лариналне хрскавице и епиглотис.

У фиброкартилагији постоји мало хондроцита који су постављени између његових густих, густино распоређених колагених влакана типа И у матриксу.

Ова врста хрскавице налази се у интервертебралним дисковима, у симфизици пубиса, у пределима уметања тетива и у зглобу колена.

Карактеристике

Основна функција хондроцита је синтетизирати ванћелијски матрикс различитих врста хрскавице. Као и хондроцити, заједно са матриксом, они су саставни елементи хрскавице и деле његове функције с њом (у целини).

Међу главним функцијама хрскавице су и функције јастучења или апсорбирања удараца или удараца и компресије (захваљујући отпорности и флексибилности).

Поред тога, они пружају глатку зглобну површину која омогућава покрете зглобова уз минимално трење и, на крају, обликују различите органе као што су пинна, нос, гркљан, епиглотис, бронхи итд.

Усеви

Хијалинска хрскавица, која је најзаступљенија у људском телу, може бити подвргнута вишеструким повредама услед болести, али пре свега од спорта.

Пошто је хрскавица високо специјализовано ткиво са релативно малим капацитетом за само зацељивање, његове повреде могу проузроковати неповратну штету.

Многе хируршке технике су развијене да би се санирале повреде зглобних хрскавица. Иако ове технике, неке инвазивније од других, могу побољшати повреде, поправљени хрскавица се формира као фиброкартиље, а не као хијалина хијалина. То значи да нема исте функционалне карактеристике као изворни хрскавица.

Да би се постигла адекватна санација оштећених зглобних површина, развијене су технике аутологне културе (из сопствене хрскавице) за постизање ин витро раста хрскавице и њене накнадне трансплантације.

Ове културе су развијене изоловањем хондроцита из узорка здравог хрскавице од пацијента, који се потом узгајају и трансплантирају.

Ове методе су се показале ефикасним за раст и развој хијалина зглобних хрскавица и након периода од отприлике две године постижу коначан опоравак зглобне површине.

Остале технике укључују узгој хрскавице ин витро на матриксу или гелу фибрина и алгинске киселине или других природних или синтетских супстанци које се тренутно проучавају.

Међутим, циљ ових култура је да обезбеде материјал за трансплантацију повређених површина зглоба и њихов коначан опоравак.

Референце

1. Дудек, РВ (1950). Хистологија високог приноса (друго издање). Филаделфија, Пенсилванија: Липпинцотт Виллиамс & Вилкинс.
2. Гартнер, Л., Хиатт, Ј. (2002). Текстни атлас хистологије (2. изд.). Мексико ДФ: МцГрав-Хилл Интерамерицана Едиторес.
3. Гианнини, С., Р, Б., Григоло, Б., Ваннини, Ф. (2001). Аутологна трансплантација хондроцита код остеохондралних лезија зглоба глежња. Фоот анд Анкле Интернатионал, 22 (6), 513–517.
4. Јохнсон, К. (1991). Хистологија и ћелијска биологија (друго издање). Балтиморе, Мериленд: Национална медицинска серија за независно истраживање.
5. Кино-Ока, М., Маеда, И., Иамамото, Т., Сугавара, К., и Таиа, М. (2005). Кинетичко моделирање културе хондроцита за производњу хрскавичног ткива. Часопис за биознаност и биоинжињеринг, 99 (3), 197–207.
6. Парк, И., Лутолф, посланик, Хуббелл, ЈА, Хунзикер, ЕБ, и Вонг, М. (2004). Говеђа примарна култура хондроцита у синтетичким матриксима на металопротеиназу осетљивим на поли (етилен гликол) хидрогенеле као скеле за поправљање хрскавице. Ткивни инжењеринг, 10 (3–4), 515–522.
7. Перка, Ц., Спитзер, РС, Линденхаин, К., Ситтингер, М., и Сцхултз, О. (2000). Матрикс мешана култура: Нова методологија за културу хондроцита и припрему трансплантата хрскавице. Часопис за истраживање биомедицинских материјала, 49, 305–311.
8. Ку, Ц., Путтонен, КА, Линдеберг, Х., Рупонен, М., Ховатта, О., Коистинахо, Ј., и Ламми, МЈ (2013). Хондрогена диференцијација хуманих плурипотентних матичних ћелија у ко-култури хондроцита. Међународни часопис за биохемију и ћелијску биологију, 45, 1802–1812.
9. Росс, М., и Павлина, В. (2006). Хистологија. Текст и атлас са корелираном ћелијском и молекуларном биологијом (5. изд.). Липпинцотт Виллиамс и Вилкинс.