Osteoblaster dannelse, egenskaber, funktioner, patologier

1657
Philip Kelley

Det osteoblaster De er en af ​​de tre celletyper, der findes i bindevævet, der er specialiseret i kroppens strukturelle støtte: knogle. Disse celler stammer fra andre celler kaldet osteoprogenitorceller, og deres vigtigste funktion er at syntetisere knoglematrixen..

Ben er sammensat af en ekstracellulær matrix, der hærder takket være aflejring af calcium, der giver vævets styrke og stivhed, og af tre hovedklasser af celler: osteoblaster, osteoklaster og osteocytter..

Lysmikrografi af afkalket "cancelløs" knogle, der viser aktive osteoblaster, der aktivt syntetiserer osteoid (Kilde: Robert M. Hunt [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Osteoblaster er kendt som knogledannende celler, mens osteoklaster og osteocytter er henholdsvis resorption og "lagune" celler. Af disse svarer den mest almindelige klasse til osteocytter (mere end 90%), efterfulgt af osteoblaster (5%) og i mindre grad osteoklaster (1%).

Traditionelt er disse celler blevet identificeret som knogledannende celler. Imidlertid er det nu med sikkerhed kendt, at de deltager i mange andre begivenheder, såsom syntesen af ​​parakrin og autokrine faktorer såsom cytokiner, vækstfaktorer, proteaser og andre..

Artikelindeks

  • 1 Træning
  • 2 funktioner
  • 3 funktioner
  • 4 Relaterede patologier
  • 5 Referencer

Uddannelse

Osteoblaster stammer fra mesenkymale forløberceller, som også giver anledning til chondrocytter (bruskceller), myoblaster (muskelceller), adipocytter (fedtceller) og seneceller afhængigt af transkriptionsfaktorer, der regulerer deres differentiering..

Da de tilhører det stromale eller mesenkymale cellesystem, er osteoblaster associeret med knoglemarven, og de hører til en separat slægt fra det hæmatopoietiske cellesystem..

Blandt de elementer, der er involveret i dannelsen af ​​disse celler, er tre transkriptionsfaktorer (Cbfa1, Osx og ATF4) og nogle proteiner med specifikke funktioner i knoglemorfogenese.

Under skeletongenese deltager osteoblaster i to former for knogleudvikling: intramembranøs, hvilket giver anledning til kraniet, og endokondral, som er dannet af en "form" af brusk..

Denne særlige klasse af knogleceller er imidlertid ikke fuldstændigt differentieret, da de kan "springe" ned i den ekstracellulære matrix til dannelse af osteocytter, hvis sekretoriske system er reduceret; eller tværtimod kan de gennemgå apoptotiske processer (programmeret celledød).

Osteoblasternes cellulære skæbne såvel som for de fleste celler i en organisme er genetisk bestemt, og spredning og differentieringsbegivenheder er stærkt afhængige af hormoner og transkriptionsfaktorer..

Egenskaber

Osteoblaster er delvist differentierede multinukleære sekretoriske celler (med flere kerner), hvor organellerne er ordnet rumligt, så kernen forbliver væk fra den fremtrædende sekretoriske region.

Ifølge elektronmikrofotografier præsenterer osteoblaster et rigeligt groft endoplasmatisk retikulum og et højt udviklet Golgi-kompleks med adskillige sekretoriske vesikler, der tegner sig for den aktive sekretionsfunktion af disse celler.

De er kendt som "kuboidale" celler på grund af deres morfologiske egenskaber og findes at danne encellede lag klæbet til knogleoverflader.

I modsætning til andre beslægtede celler, såsom osteocytter (hvori de kan differentiere), kommer osteoblaster i kontakt med deres nærliggende celler gennem korte udvidelser og bruger længere til at kommunikere med nærliggende osteocytter..

Både osteoblasterne og de fleste osteocytter adskilles fra den mineraliserede knoglematrix takket være et organisk stof i knoglematrixen kendt som osteoid, syntetiseret af osteoblasterne.

I deres cellemembraner har osteoblaster vigtige faktorer såsom integriner og hormonreceptorer, blandt hvilke receptorer for parathyroideahormon skiller sig ud. Dette stimulerer udskillelsen af ​​osteoprotegerin liganden, der er nødvendig til differentiering af osteoklaster..

De er i stand til at reagere på østrogen, væksthormon, vitamin D3 og thyroxin såvel som andre faktorer såsom cytokiner og specifikke transkriptionsfaktorer, som deres differentiering afhænger af..

Funktioner

Osteoblasternes funktioner kan opsummeres i opretholdelsen af ​​skeletarkitektur, da de er ansvarlige for syntesen af ​​de organiske bestanddele i knoglematrixen. Disse inkluderer kollagenfibre, glycoproteiner og nogle proteoglycaner..

Deres funktioner er hovedsageligt relateret til deres modning, da de fra en fælles oprindelse kan differentiere sig til knoglematrix, der syntetiserer osteoblaster, til knogleforingsceller og til osteocytter..

Det er også ansvarlig for syntesen af ​​visse enzymer og specifikke faktorer, hvis funktion involverer fjernelse af osteoiden, hvilket bidrager til adgangen til osteoklasterne til den forkalkede knogleoverflade og styrer dermed dens funktion..

Sammen med osteoklaster deltager osteoblaster i knogleomdannelsesprocesser ved at erstatte knogleregioner, der genabsorberes af osteoklaster som reaktion på forskellige typer mekanisk stress, der påføres knoglevæv..

Da de har evnen til at regulere osteoklastaktivitet, deltager osteoblaster indirekte i kropskalciumhomeostase.

De deltager ikke kun i sekretionen af ​​de organiske komponenter i knoglematrixen, men også i dens forkalkning gennem sekretionen af ​​enzymer såsom alkalisk phosphatase, der er i stand til at regulere phosphoryleringen af ​​andre phosphoproteiner.

Derudover er nogle af de glycoproteiner, der produceres af disse celler, såsom osteonectin / SPARC, tenascin C, fibronectin og medlemmer af thrombospondin-familien af ​​proteiner, involveret i reguleringen af ​​adhæsion, migration, proliferation og differentiering af de andre knogleceller..

Relaterede patologier

Mange sygdomme hos mennesker er relateret til osteoblasternes funktion som en konsekvens af direkte involvering af disse celler i dannelsen af ​​knogler..

Blandt de mest almindelige sygdomme forbundet med osteoblaster er osteoporose, Pagets sygdom (som har at gøre med knoglernes deformation og skrøbelighed) og slidgigt (slid på beskyttende væv, der strækker enderne af knoglerne).

Osteoporose opstår for eksempel fra en negativ balance mellem knogledannende aktivitet af osteoblaster og knogleresorptionsaktivitet, hvor osteoklasterne er specialiserede..

Denne negative balance synes at være relateret til mangler i spredning eller differentiering af osteoprogenitorceller eller til overdreven apoptosehændelser..

Referencer

  1. Caetano-López, J., Canhao, H., & Fonseca, J. (2007). Osteoblaster og knogledannelse. Protokol Reum Prot, 32, 103-110.
  2. Gartner, L. og Hiatt, J. (2002). Histologi Atlas Tekst (2. udgave). México D.F.: McGraw-Hill Interamericana Editores.
  3. Johnson, K. (1991). Histologi og cellebiologi (2. udgave). Baltimore, Maryland: Den nationale medicinske serie til uafhængig undersøgelse.
  4. Mackie, E. J. (2003). Osteoblaster: nye roller i orkestrering af skeletarkitektur. International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 35, 1301-1305.
  5. Martin, T. J., Fundlay, D. M., Heath, J. K., & Ng, K. W. (1993). Osteoblaster: Differentiering og funktion. I Knogles fysiologi og farmakologi. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  6. Tenenbaum, H. C. og Heersche, J. N. M. (1982). Differentiering af osteoblaster og dannelse af mineraliseret knogle in vitro. Calcif. Væv. Int., 3. 4, 76-79.

Endnu ingen kommentarer