ОСТЕОКЛАСТИ: ФОРМИРАЊЕ, КАРАКТЕРИСТИКЕ, ФУНКЦИЈЕ, БОЛЕСТИ - БИОЛОГИЈА - 2025

У остеокласти су један од три типа ћелија у коштаном ткиву и одговорни су за феноменом познатим као ресорпције костију, од суштинског значаја за одржавање структуре овога.

За разлику од остеобласта и остеоцита, остале две ћелијске групе присутне у коштаном ткиву, остеокласти, кад испуне своју функцију ресорпције, пролазе кроз сложене процесе програмиране ћелијске смрти (апоптозе).

Микроскопија активног остеокласта (Извор: Роберт М. Хунт са енглеске Википедије преко Викимедиа Цоммонс)

Његова активност је регулисана углавном ендокриним путом, који посебно контролише два хормона: паратиреоидни хормон и калцитонин, посебно произведени од паратиреоиде и штитне жлезде.

Назив ових ћелија сковао је Колликер 1873. године, а улога ресорпције кости у почетку се приписивала остеоцитима и макрофазима, међутим, данас је познато да су ове ћелије прилично "додатак" у овоме. процес.

Они су елементарне ћелије у скелетној физиологији, а недостаци у њиховој функцији или неправилности у процесима за које су они задужени подразумевају развој тешких патологија код људи.

обука

Остеобласти су изведени из мононулираних ћелија које потичу из кичмене мождине и других хематопоетских органа, који су способни да прелазе у коштано ткиво васкуларним путевима.

Формирају се из ћелије прогенитора назване гранулоцит-макрофаг, која ствара остеокласте и моноците, чија пролиферација и диференцијација зависе од различитих регулаторних молекула, међу којима могу да се именују многи цитокини.

Након што се ћелије потомства дистрибуирају кроз васкуларни систем, оне се успостављају на различитим деловима коштаног ткива (периостеум, ендостеум и перихондријум).

Мононуклеарни фагоцити су врло слични ћелијама пре остеокластике, али њихово микро диференцирање окружењем одређује различите стимулације.

Диференција ћелија потомства

Плурипотентне хематопоетске ћелије коштане сржи примају сигнале који свој развој усмеравају ка мијелоидној линији, што захтева експресију одређених молекула који омогућавају тим ћелијама да одговоре на остеокластогене факторе.

Како се "колонија" мијелоидне ћелије разликује, могу се идентификовати бројни маркери за линију макрофага, а посебно их карактерише присуство фактора познат као "фактор стимулисања колоније макрофага".

Важност овог фактора у диференцијацији ћелија које припадају остеокластима-демонстраторима показана је различитим експерименталним опажањима на животињама са мутацијама у сродним генима, који показују озбиљне абнормалности у развоју костију.

Напредовање "макрофага" ка остеокластима

Макрофаги који су предодређени за диференцијацију у линији остеокласта напредују ка развоју фенотипских карактеристика својствених овим ћелијама костију, као што су експресија рецептора за калцитонин и способност поновног упијања костију.

Тренутно је више истраживачких група утврдило да је главни остеокластогени фактор познат као активирајући рецептор лиганда НФкБ (РАНКЛ, из енглеског „ Р ецептор А ктиватор Н Ф к Б Л иганд“), мембрански протеин изражен након стимулација хормона или цитокина за апсорпцију костију.

Овај фактор делује разним индиректним низводним путевима, модулирајући експресију гена потребних за диференцијацију остеокласта, а његова експресија такође зависи од контроле других молекула.

Диференцијација се затим појављује постепено, а други кључни корак у процесу је фузија више ћелија посвећених линији остеокласта да би се формирала „поликарионска“ или вишенаменска ћелија потомства.

карактеристике

Остеокласти су вишенаменске "џиновске" ћелије (са много језгара) пречника 10 до 100 ум, са ацидофилном цитоплазмом и које имају сложен и специјализован интерни мембрански систем који функционише у процесу ресорпције.

Они су покретне ћелије које се крећу по површини костију између места ресорпције. Када се посматра у њиховом активном стању, они имају у себи много вакуола и митохондрија, који представљају висок метаболички ток.

Ове ћелије заузимају специфичне локације познате као "Лавс оф Ховсхип", које су шупље удубљења карактеристична за регије у којима долази до ресорпције кости.

Пресјек активног остеокласта (Извор: Целлпатх виа Викимедиа Цоммонс)

Они су поларизоване ћелије, тако да се органеле изнутра налазе на одређеним подручјима: базалном подручју, подручју "коврчавог руба" или "ивице четкице", светлосном подручју и везикуларном подручју.

Чиста подручја и рубови четкица имају специјализоване ресорпционе структуре које их карактеришу, а које се посматрају као мрежа мембранских набора испод којих се одвијају ресорпциони процеси, пошто су у директном контакту с костом.

Базална зона (најудаљенија од лагуна) је она која садржи највећу количину органела: нуклеуса и свих сродних система, док се везикула зона састоји од многих преносних везикула који сарађују са ресорпцијом и налазе се између базалне зоне. и ивица четке.

Карактеристике

У комбинацији са осталим ћелијама коштаног ткива, као и са неким локалним регулаторним факторима и одређеним хормонима, остеокласти играју важну улогу у структурном одржавању и преправљању костију, током и након остеогенезе.

У том смислу, остеокласти учествују у поступку спајања ресорпције и формирања, који се састоји од ресорпције посредоване остеокластом и формације усмерене на остеобласт.

Опћенито говорећи, механизми ресорпције кости посредовани остеокластом укључују излучивање хидролазе из њихових лизосома и јона који дезинтегришу кости.

Као и остале ћелије везивног ткива, остеокласти учествују у одржавању хомеостазе калцијума у ​​серуму.

Болести

Различите болести су повезане са функцијом остеокласта, а међу њима су:

- Остеопороза : то је стање које карактерише неравнотежа између ресорпције и формирања костију, где долази до погоршане ресорпције, што ствара крхкост и непрекидне ломове скелета. Често се јавља код старијих и старијих особа.

- Остеопетроза : то је генетско стање које карактерише повећање коштане масе услед оштећења у развоју коврчавих ивица остеокласта узрокованих специфичним мутацијама, што резултира смањењем њихове способности ресорпције.

- Пагетова болест: код старијих пацијената открива се као неконтролисана ресорпција и формација костију која очигледно има вирусно порекло.

Референце

1. Броннер, Ф., Фарацх-Царсон, М., Рубин, Ј., Греенфиелд, ЕМ (2005). Остеокласт: порекло и диференцијација. У резолуцији костију (стр. 23). Лондон: Спрингер
2. Цхен, Кс., Ванг, З., Дуан, Н., Зху, Г., Сцхварз, ЕМ, & Ксие, Ц. (2018). Остеобласт - интеракције остеокласта. Цоннецтиве Тиссуе Ресеарцх, 59 (2), 99-107.
3. Фраме, Б., Марел, М. (1981). Пагет Болест: Преглед тренутног знања. Дијагностичка радиологија, 141, 21–24.
4. Гартнер, Л., Хиатт, Ј. (2002). Текстни атлас хистологије (2. изд.). Мексико ДФ: МцГрав-Хилл Интерамерицана Едиторес.
5. Јохнсон, К. (1991). Хистологија и ћелијска биологија (друго издање). Балтиморе, Мериленд: Национална медицинска серија за независно истраживање.
6. Куехнел, В. (2003). Атлас боја у цитологији, хистологији и микроскопској анатомији (4. изд.). Нев Иорк: Тхиеме.
7. Пиерце, А., Линдског, С., & Хаммарстром, Л. (1991). Остеокласти: структура и функција. Елецтрон Мицрос. Откривење 4, 1–45.
8. Собаццхи, Ц., Сцхулз, А., Фрасер, П., Вилла, А., Хелфрицх, МХ (2013). Остеопетроза: генетика, лечење и нови увиди у формирање остеокласта. Прегледи природе Ендокринологија, 1–15.
9. Ваес, Г. (1987). Ћелијска биологија и биохемијски механизам ресорпције костију. Цлиницал Ортопедицс анд Релатед Ресеарцх, 231, 239–271.