fyziologie

Osteoblasty, osteoklasty, osteocyty

Kostní buňky a obnova kostí

I přes charakteristickou mineralizaci není kost vzdálená od mrtvé tkáně. Naopak je to místo intenzivní buněčné aktivity, tolik, že se každoročně obnovuje přibližně 10% kostní hmoty, a to prostřednictvím fyziologických mechanismů neoformace a resorpce. To znamená, že:

  • každých 10 let je kostra kompletně obnovena.

To vše zahrnuje strukturní modifikace, které jsou pouze mikroskopicky detekovatelné a které neobsahují makroskopické změny ve svém tvaru (alespoň v dospělosti).

Kostní buňky jsou vzdělávány do čtyř kategorií: osteocyty, osteoblasty, osteoklasty a jejich prekurzory. Je dobré si pamatovat, že od začátku:

  • osteoblasty jsou zodpovědné za tvorbu kostní matrice
  • osteoklasty jsou zodpovědné za rozpad kostní matrice

Zaměřme se tedy na tyto dva typy buněk. Co se týče osteoprogenitorových buněk (také nazývaných preosteoblasty), stačí vědět, že dávají vznik ostatním typům buněk a že se nacházejí ve velkém množství v endosteálním a periostálním povrchu kosti.

osteoblasty

Osteoblasty jsou buňky, které se specializují na produkci kostí.

Mají kulovitý nebo polyedrický tvar, monovrstvu; mají tendenci vzájemně se vyrovnávat povlékáním malých ploch kostní matrice, tvořících takzvanou frontu mineralizace.

Osteoblasty syntetizují různé složky tkáně, jak vláknité, tak amorfní, podílející se na tvorbě osteoidu a regulaci jeho mineralizačních procesů.

Osteoid je dán podporou kolagenových vláken uspořádaných tak, že tvoří organickou matrici, na kterou jsou vázány hydroxypatitové krystaly a další minerální složky. Kolagenová vlákna jsou uspořádána podle preferenčních silných sil, takže poskytují kostním vlastnostem odolnost vůči mechanickému namáhání.

Kromě kolagenu typu I, který se sestavuje ve fibrilách v extracelulárních prostorech a působí jako nosič pro mineralizaci, produkují osteoblasty některé proteiny, jako je osteokalcin a osteonectin, které provádějí podpůrný účinek v procesu ukládání. kalcifikovaná matrice.

Předpokládá se, že osteoblasty také hrají roli v počátečních fázích resorpčního procesu, prostřednictvím zpracování specifických proteáz a aktivačních faktorů osteoklastů.

Osteoblasty jsou buňky mesenchymálního původu (mesenchyme je embryonální pojivová tkáň, která v následných stádiích vývoje vyvolává dospělou pojivovou tkáň).

osteoklasty

Osteoklasty jsou velké buňky s průměrem mezi 20 a 100 mikrony, s mnoha jádry, pohyblivými a specializovanými na kostní resorpci.

Díky četným mikroklům se osteoklasty lepí jako přísavky do části kostní matrice; oni jsou obecně přijímáni v malých mezerách volal Howships. Zde vylučují proteolytické kyseliny a enzymy, tráví jak podpůrný kolagen, tak anorganickou matrici a solubilizují minerály, které obsahuje.

Reabsorpce kostní tkáně operované osteoklasty hraje důležitou roli v procesech regenerace a remodelace kostní tkáně, ale ne pouze. Tyto buňky jsou skutečně důležité pro regulaci sérových koncentrací vápníku a fosforu.

osteocyty

K sekreci osteoblastů dochází podle velmi přesné orientace: zpočátku se polarizuje směrem k již existujícímu povrchu kosti, ale v pravidelných intervalech se také řeší v jiných směrech; tímto způsobem se osteoblasty pohybují od sebe a zůstávají uvězněny v matrici v procesu mineralizace. Jakmile je "zděná", podstatně zpomaluje jeho metabolickou aktivitu a stává se osteocytem.

Když osteoblasty vyčerpaly svou funkci, vstupují do stavu klidu * nebo se stávají méně aktivními buňkami, nazývanými osteocyty, které zůstávají zachyceny v kalcifikované kostní matrici. Tyto dohromady tvoří asi 90% kostního buněčného dědictví **.

Zdá se, že funkcí osteocytů je účast na přestavbě kostí v reakci na různé podněty. Pod stimulací kalcitoninu a parathormonu se také podílejí na regulaci hladin vápníku a fosforu v krvi, kontrolují jak aktivitu osteoklastů, tak osteoblastů.

(*) Když je proces tvorby nových kostí vyčerpán, některé osteoblasty přestanou svou aktivitu, redukují své organely a transformují se na membránu zploštělých buněk (buňky lemující buňky kostní nebo kostní vložky ).