Κύτταρα οστών και ανανέωση των οστών
Παρά την χαρακτηριστική ανοργανοποίηση, το οστό απέχει πολύ από το να είναι ένας νεκρός ιστός. Αντιθέτως, είναι η περιοχή της έντονης κυτταρικής δραστηριότητας, τόσο πολύ ώστε κάθε χρόνο περίπου το 10% της οστικής μας μάζας να ανανεώνεται μέσω φυσιολογικών μηχανισμών νεο-σχηματισμού και επαναρρόφησης. Αυτό σημαίνει ότι:
- κάθε 10 χρόνια ο σκελετός ανανεώνεται πλήρως.
Όλα αυτά περιλαμβάνουν δομικές τροποποιήσεις που είναι μόνο μικροσκοπικά ανιχνεύσιμες και δεν περιλαμβάνουν μακροσκοπικές αλλαγές στο σχήμα τους (τουλάχιστον στην ενηλικίωση).
Τα οστικά κύτταρα είναι εκπαιδευτικά χωρισμένα σε τέσσερις κατηγορίες: τα οστεοκύτταρα, τους οστεοβλάστες, τους οστεοκλάστες και τους προδρόμους τους. Είναι καλό να θυμόμαστε, από την αρχή, ότι:
- οι οστεοβλάστες είναι υπεύθυνοι για το σχηματισμό μήτρας οστού
- οι οστεοκλάστες είναι υπεύθυνοι για την αποσύνθεση της οστικής μήτρας
Ας επικεντρωθούμε λοιπόν σε αυτούς τους δύο τύπους κυττάρων. Όσον αφορά τα οστεοπαραγοντικά κύτταρα (που ονομάζονται επίσης προ-οστεοβλάστες), αρκεί να γνωρίζουμε ότι προκαλούν τους άλλους τύπους κυττάρων και ότι βρίσκονται σε μεγάλες ποσότητες στις ενδοστερικές και περιστολικές επιφάνειες του οστού.
οστεοβλάστες
Οι οστεοβλάστες είναι κύτταρα που ειδικεύονται στην παραγωγή οστών.
Έχουν σφαιρικό ή πολυεδρικό σχήμα, μία μονοστιβάδα. τείνουν να αντιπαραθέτουν ο ένας τον άλλον με επικάλυψη μικρών περιοχών οστικής μήτρας, σχηματίζοντας το λεγόμενο μέτωπο ανοργανοποίησης.
Οι οστεοβλάστες συνθέτουν τα διάφορα συστατικά του ιστού, τόσο ινώδη όσο και άμορφα, συμμετέχοντας στο σχηματισμό του οστεοειδούς και στη ρύθμιση των διαδικασιών ανοργανοποίησης του.
Το οστεοειδές δίνεται από ένα υπόστρωμα ινών κολλαγόνου που ευθυγραμμίζονται για να σχηματίσουν μια οργανική μήτρα, στην οποία δεσμεύονται οι κρύσταλλοι υδροξυπατίτη και άλλα ορυκτά συστατικά. Τα ινίδια κολλαγόνου είναι διατεταγμένα σύμφωνα με τις προτιμησιακές γραμμές δύναμης, έτσι ώστε να δίνουν στις οστικές ιδιότητες αντοχή στις μηχανικές καταπονήσεις.
Εκτός από το κολλαγόνο τύπου Ι, το οποίο συναρμολογείται σε ινίδια σε εξωκυτταρικούς χώρους και δρα ως στήριγμα για την ανοργανοποίηση, οι οστεοβλάστες παράγουν ορισμένες πρωτεΐνες, όπως η οστεοκαλσίνη και η οστεονεκτίνη, οι οποίες εκτελούν υποστηρικτική δράση στη διαδικασία εναπόθεσης. ασβεστοποιημένη μήτρα.
Πιστεύεται ότι οι οστεοβλάστες παίζουν επίσης ρόλο στις αρχικές φάσεις της διαδικασίας επαναρρόφησης, μέσω της επεξεργασίας ειδικών πρωτεασών και παραγόντων ενεργοποίησης οστεοκλαστών.
Οι οστεοβλάστες είναι κύτταρα μεσεγχυματικής προέλευσης (το μεσεγχύμη είναι ο εμβρυϊκός συνδετικός ιστός που δημιουργεί, για διαδοχικά στάδια ανάπτυξης, στον συνδετικό ιστό των ενηλίκων).
οστεοκλάστες
Οι οστεοκλάστες είναι μεγάλα κύτταρα, με διάμετρο που κυμαίνεται μεταξύ 20 και 100 μικρά, με πολλούς πυρήνες, κινητά και εξειδικευμένα στην οστική απορρόφηση.
Χάρη στα πολυάριθμα microvilli, οι οστεοκλάστες κολλούν σαν βεντούζες σε ένα τμήμα της μήτρας των οστών. είναι γενικά αποδεκτά σε μικρά κενά που ονομάζονται Howships. Εδώ εκκρίνουν πρωτεολυτικά οξέα και ένζυμα, χωνεύοντας τόσο το κολλαγόνο στήριξης όσο και την ανόργανη μήτρα και διαλυτοποιώντας τα μεταλλικά στοιχεία που περιέχει.
Η επαναπορρόφηση οστικού ιστού που λειτουργεί με οστεοκλάστες παίζει σημαντικό ρόλο κατά τη διάρκεια των διαδικασιών αναγέννησης και αναδιαμόρφωσης οστικού ιστού, αλλά όχι μόνο. Αυτά τα κύτταρα είναι πράγματι σημαντικά για τη ρύθμιση των συγκεντρώσεων ορού ασβεστίου και φωσφόρου.
οστεοκύτταρα
Η έκκριση των οστεοβλαστών συμβαίνει σύμφωνα με έναν πολύ ακριβή προσανατολισμό: αρχικά πολώνεται προς την προϋπάρχουσα οστική επιφάνεια, αλλά σε τακτά χρονικά διαστήματα απευθύνεται και στις άλλες κατευθύνσεις. Με αυτόν τον τρόπο οι οστεοβλάστες απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο και παραμένουν φυλακισμένοι στη μήτρα κατά τη διαδικασία ανοργανοποίησης. Μόλις «τοίχωμα» ουσιαστικά επιβραδύνει τη μεταβολική του δραστηριότητα και γίνεται οστεοκύτταρο.
Όταν οι οστεοβλάστες έχουν εξαντλήσει τη λειτουργία τους, εισέρχονται σε κατάσταση ηρεμίας * ή γίνονται λιγότερο δραστικά κύτταρα, που ονομάζονται οστεοκύτταρα, τα οποία παραμένουν παγιδευμένα στο ασβεστοποιημένο οστό μήτρα. Αυτά, λαμβανόμενα μαζί, θα αποτελέσουν περίπου το 90% της κυτταρικής κληρονομιάς των οστών **.
Φαίνεται ότι η λειτουργία των οστεοκυττάρων είναι να συμμετέχουν στην αναμόρφωση του οστού σε ανταπόκριση σε διάφορα ερεθίσματα. Κάτω από την διέγερση της καλσιτονίνης και της παραθορμόνης, συμμετέχουν επίσης στη ρύθμιση των επιπέδων του ασβεστίου και του φωσφόρου στο αίμα, ελέγχοντας τόσο τη δράση των οστεοκλαστών όσο και την οστεοβλάστες.
(*) Όταν η διαδικασία σχηματισμού νέου οστού έχει εξαντληθεί, μερικοί οστεοβλάστες παύουν τη δραστηριότητά τους, μειώνουν τα οργανίδια τους και μετατρέπονται σε μεμβράνη πεπλατυσμένων κυττάρων (κύτταρα που φέρουν τα κύτταρα οστών ή οστών ).
