На остеобластите са една от намерени в специализирана съединителната тъкан в структурната подкрепа на тялото три клетъчни типове: костта. Тези клетки са получени от други клетки, наречени остеопрогенитарни клетки и основната им функция е да синтезират костната матрица.
Костта е съставена от извънклетъчна матрица, която се втвърдява благодарение на отлагането на калций, придава на тъканта здравина и твърдост, и от три основни класа клетки: остеобласти, остеокласти и остеоцити.
Светлинна микрография на декалцифицирана "анулоидна" кост, показваща активни остеобласти, активно синтезиращи остеоид (Източник: Робърт М. Хънт през Wikimedia Commons)
Остеобластите са известни като костнообразуващи клетки, докато остеокластите и остеоцитите съответно са резорбция и "пропаст" клетки. От тях най-изобилният клас съответства на остеоцитите (повече от 90%), следвани от остеобластите (5%) и в по-малка степен остеокластите (1%).
Тези клетки традиционно са идентифицирани като образуващи кости клетки. Понастоящем обаче е известно със сигурност, че те участват в много други събития като например синтеза на паракринни и автокринни фактори като цитокини, растежни фактори, протеази и други.
обучение
Остеобластите се получават от мезенхимни прекурсорни клетки, които също пораждат хондроцити (хрущялни клетки), миобласти (мускулни клетки), адипоцити (мастни клетки) и сухожилни клетки, в зависимост от транскрипционните фактори, които регулират тяхната диференциация.
Тъй като принадлежат към стромалната или мезенхимна клетъчна система, остеобластите са свързани с костния мозък и принадлежат към отделна линия от хематопоетичната клетъчна система.
Сред елементите, участващи в образуването на тези клетки, са три транскрипционни фактора (Cbfa1, Osx и ATF4) и някои протеини със специфични функции в костната морфогенеза.
По време на скелетогенезата остеобластите участват в две форми на развитие на костите: вътремембранозна, която поражда черепа, и ендохондрална, която се формира от "плесен" на хрущяла.
Този специален клас костни клетки обаче не е напълно диференциран, тъй като те могат да се „гмуркат“ в извънклетъчната матрица, за да образуват остеоцити, чиято секреторна система е намалена; или, напротив, те могат да претърпят апоптотични процеси (програмирана клетъчна смърт).
Клетъчната съдба на остеобластите, както и тази на повечето клетки в организма, е генетично обусловена и събитията на пролиферация и диференциация са силно зависими от хормоните и транскрипционните фактори.
характеристики
Остеобластите са частично диференцирани многоядрени секреторни клетки (с няколко ядра), в рамките на които органелите са пространствено подредени, така че ядрото да остане далеч от изпъкналия секреторен участък.
Според електронните микрографии остеобластите имат изобилен груб ендоплазмен ретикулум и силно развит комплекс на Голджи с множество секреторни везикули, което отчита активната секреторна функция на тези клетки.
Те са известни като "кубоидни" клетки поради техните морфологични характеристики и се откриват, образувайки едноклетъчни слоеве, прилепени към костните повърхности.
За разлика от други сродни клетки като остеоцити (в които те могат да се диференцират), остеобластите влизат в контакт със съседните си клетки чрез кратки разширения и използват по-дълги за комуникация с остеоцитите в близост.
Както остеобластите, така и повечето остеоцити са отделени от минерализираната костна матрица благодарение на органично вещество в костната матрица, известно като остеоид, синтезирано от остеобластите.
В своите клетъчни мембрани остеобластите имат важни фактори като интегрини и хормонални рецептори, сред които се открояват рецепторите за паратиреоиден хормон. Това стимулира секрецията на остеопротегериновия лиганд, необходим за диференциацията на остеокластите.
Те са в състояние да реагират на естроген, растежен хормон, витамин D3 и тироксин, както и други фактори като цитокини и специфични фактори на транскрипция, от които зависи тяхната диференциация.
Характеристика
Функциите на остеобластите могат да бъдат обобщени при поддържането на скелетната архитектура, тъй като те са отговорни за синтеза на органичните съставки на костната матрица. Те включват колагенови влакна, гликопротеини и някои протеогликани.
Функциите им са свързани основно със съзряването им, тъй като от общ произход те могат да се диференцират в костна матрица, синтезираща остеобласти, клетки от костна лигавица и остеоцити.
Той също така отговаря за синтеза на определени ензими и специфични фактори, чиято функция включва отстраняването на остеоида, допринасяйки за достъпа на остеокластите до калцираната костна повърхност, като по този начин контролира нейната функция.
Наред с остеокластите, остеобластите участват в процесите на костно ремоделиране, като заменят участъци от кост, реабсорбирани от остеокласти в отговор на различни видове механичен стрес, приложен върху костната тъкан.
Тъй като имат способността да регулират активността на остеокластите, остеобластите индиректно участват в хомеостазата на калция в тялото.
Те участват не само в секрецията на органичните компоненти на костната матрица, но и в нейното калциране чрез секрецията на ензими като алкална фосфатаза, способни да регулират фосфорилирането на други фосфопротеини.
В допълнение, някои от гликопротеините, произвеждани от тези клетки, като остеонектин / SPARC, тенасцин С, фибронектин и членове на протеиновото семейство на тромбоспондините, участват в регулирането на адхезията, миграцията, пролиферацията и диференциацията от други. костни клетки.
Свързани патологии
Много заболявания при човека са свързани с функцията на остеобластите, като следствие от прякото участие на тези клетки във формирането на костите.
Сред най-често срещаните заболявания, свързани с остеобластите, са остеопорозата, болестта на Пейдж (която има връзка с деформацията и чупливостта на костите) и остеоартрит (износване на защитните тъкани, които изравняват краищата на костите).
Остеопорозата, например, възниква от отрицателен баланс между костнообразуващата активност на остеобластите и костната резорбционна активност, в която остеокластите са специализирани.
Този отрицателен баланс изглежда е свързан с недостатъци в пролиферацията или диференциацията на остеопрогениторни клетки или с прекомерни събития от апоптоза.
Препратки
- Caetano-López, J., Canhao, H., & Fonseca, J. (2007). Остеобласти и образуване на кости. Acta Reum Prot, 32, 103–110.
- Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Текстов атлас на хистологията (2-ро изд.). Мексико DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Johnson, K. (1991). Хистология и клетъчна биология (второ издание). Балтимор, Мериленд: Националната медицинска поредица за независимо изследване.
- Mackie, EJ (2003). Остеобласти: нови роли в оркестрацията на скелетната архитектура. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 35, 1301-1305.
- Martin, TJ, Fundlay, DM, Heath, JK, & Ng, KW (1993). Остеобласти: диференциация и функция. Във физиологията и фармакологията на костите. Springer-Verlag Берлин Хайделберг.
- Tenenbaum, HC, & Heersche, JNM (1982). Диференциация на остеобластите и образуване на минерализирана кост in vitro. Calcif. Тъкан. Int., 34, 76–79.