Οστεοβλάστες, οστεοκλάστες, οστεοκύτταρα

Οστικά κύτταρα και ανανέωση των οστών

Παρά τη χαρακτηριστική μεταλλοποίηση, το οστό απέχει πολύ από το να είναι νεκρός ιστός. Αντίθετα, είναι ο τόπος μιας «έντονης κυτταρικής δραστηριότητας, τόσο που κάθε χρόνο περίπου το 10% της οστικής μας μάζας ανανεώνεται, μέσω φυσιολογικών μηχανισμών νεοσχηματισμού και απορρόφησης. Αυτό σημαίνει ότι:

κάθε 10 χρόνια ο σκελετός ανανεώνεται πλήρως.

Όλα αυτά περιλαμβάνουν δομικές τροποποιήσεις ανιχνεύσιμες μόνο μικροσκοπικά και οι οποίες δεν συνεπάγονται μακροσκοπικές αλλαγές στο σχήμα του (τουλάχιστον στην ενήλικη ζωή).

Τα οστικά κύτταρα χωρίζονται διδακτικά σε τέσσερις κατηγορίες: οστεοκύτταρα, οστεοβλάστες, οστεοκλάστες και τους προδρόμους τους. Είναι καλό να θυμόμαστε, από την αρχή, ότι:

οι οστεοβλάστες είναι υπεύθυνοι για το σχηματισμό οστικής μήτρας
οι οστεοκλάστες είναι υπεύθυνοι για τη διάσπαση της μήτρας των οστών

Ας επικεντρωθούμε λοιπόν σε αυτούς τους δύο τύπους κυττάρων. Όσον αφορά τα οστεογενετικά κύτταρα (που ονομάζονται επίσης προστεοβλάστες), αρκεί να γνωρίζουμε ότι δημιουργούν άλλους τύπους κυττάρων και ότι βρίσκονται σε μεγάλες ποσότητες στις ενδοστεικές και περιόστεες επιφάνειες του οστού.

Οστεοβλάστες

Οι οστεοβλάστες είναι κύτταρα που ειδικεύονται στην παραγωγή οστικού ιστού.

Έχουν σφαιροειδές ή πολυεδρικό σχήμα, μονόστρωμα. τείνουν να αντιπαραβάλλονται μεταξύ τους, καλύπτοντας μικρές περιοχές μήτρας οστού, σχηματίζοντας το λεγόμενο μέτωπο μεταλλοποίησης.

Οι οστεοβλάστες συνθέτουν τα διάφορα συστατικά του ιστού, τόσο ινώδη όσο και άμορφα, συμμετέχοντας στο σχηματισμό του οστεοειδούς και στη ρύθμιση των διαδικασιών μεταλλοποίησης του.

Το οστεοειδές δίνεται από ένα στήριγμα ινών κολλαγόνου ευθυγραμμισμένο για να σχηματίσει μια οργανική μήτρα, πάνω στην οποία είναι δεσμευμένοι οι κρύσταλλοι υδροξυπατίτη και άλλα ορυκτά συστατικά. ιδιότητες αντοχής στη μηχανική καταπόνηση.

Εκτός από το κολλαγόνο τύπου Ι, το οποίο συγκεντρώνεται σε ινίδια στους εξωκυττάριους χώρους και λειτουργεί ως στήριγμα για την ανοργανοποίηση, οι οστεοβλάστες παράγουν μερικές πρωτεΐνες, όπως η οστεοκαλσίνη και η οστεονεκτίνη, οι οποίες παίζουν μια «υποστηρικτική δράση στη διαδικασία της εναπόθεσης μήτρας».

Οι οστεοβλάστες πιστεύεται επίσης ότι παίζουν ρόλο στα πρώτα στάδια της διαδικασίας απορρόφησης επεξεργάζοντας συγκεκριμένες πρωτεάσες και παράγοντες ενεργοποίησης των οστεοκλαστών.

Οι οστεοβλάστες είναι κύτταρα μεσεγχυματικής προέλευσης (το μεσεγχυμα είναι ο εμβρυϊκός συνδετικός ιστός που δημιουργεί, για τα επόμενα στάδια ανάπτυξης, τον συνδετικό ιστό των ενηλίκων).

Οστεοκλάστες

Οι οστεοκλάστες είναι μεγάλα κύτταρα, με διάμετρο που κυμαίνεται μεταξύ 20 και 100 μικρά, εξοπλισμένα με πολλούς πυρήνες, κινητά και εξειδικευμένα στην απορρόφηση του οστικού ιστού.

Χάρη στις πολυάριθμες μικροβιλιές, οι οστεοκλάστες προσκολλώνται σαν κορόιδο σε ένα τμήμα της μήτρας των οστών. είναι γενικά αποδεκτά σε μικρά κενά γνωστά ως Howship's. Εδώ εκκρίνουν πρωτεολυτικά οξέα και ένζυμα, χωνεύοντας τόσο το υποστηρικτικό κολλαγόνο όσο και την ανόργανη μήτρα και διαλυτοποιώντας τα μέταλλα που περιέχει.

Η απορρόφηση του οστικού ιστού που λειτουργεί από οστεοκλάστες παίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία αναγέννησης και αναδιαμόρφωσης του οστικού ιστού, αλλά όχι μόνο. Αυτά τα κύτταρα είναι στην πραγματικότητα σημαντικά για τη ρύθμιση των συγκεντρώσεων ασβεστίου και φωσφόρου στον ορό.

Οστεοκύτταρα

Η έκκριση των οστεοβλαστών συμβαίνει σύμφωνα με έναν πολύ ακριβή προσανατολισμό: αρχικά πολώνεται προς την προϋπάρχουσα επιφάνεια του οστού, αλλά ανά τακτά διαστήματα στρέφεται επίσης προς τις άλλες κατευθύνσεις. με αυτόν τον τρόπο οι οστεοβλάστες απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο και παραμένουν φυλακισμένοι στη μήτρα που μεταλλοποιείται. Μόλις «περιτοιχιστεί» επιβραδύνει σημαντικά τη μεταβολική του δραστηριότητα και μετατρέπεται σε οστεοκύτταρο.

Όταν οι οστεοβλάστες έχουν εξαντλήσει τη λειτουργία τους, εισέρχονται σε κατάσταση ηρεμίας *ή μετατρέπονται σε λιγότερο ενεργά κύτταρα, που ονομάζονται οστεοκύτταρα, τα οποία παραμένουν παγιδευμένα στην ασβεστοποιημένη μήτρα οστού. Μαζί, αυτά θα αποτελούν περίπου το 90% του αποθέματος των οστικών κυττάρων **.

Φαίνεται ότι η λειτουργία των οστεοκυττάρων είναι να συμμετέχουν στην αναμόρφωση των οστών ως απάντηση σε ερεθίσματα διαφόρων ειδών. Υπό το ερέθισμα της καλσιτονίνης και της παραθυρεοειδούς ορμόνης, συμμετέχουν επίσης στη ρύθμιση των επιπέδων ασβεστίου και φωσφόρου στο αίμα, ελέγχοντας τόσο τη δραστηριότητα των οστεοκλαστών όσο και των οστεοβλαστών.

(*) Όταν εξαντληθεί η διαδικασία σχηματισμού νέου οστού, ορισμένοι οστεοβλάστες σταματούν τη δραστηριότητά τους, μειώνουν τα οργανίδια τους και μετατρέπονται σε μεμβράνη πεπλατυσμένων κυττάρων (κύτταρα επένδυσης οστών).

Αυτά τα κύτταρα είναι διατεταγμένα ώστε να καλύπτουν την οστική επιφάνεια όταν αυτό βρίσκεται σε φάση ηρεμίας. τους αποδίδεται ένας ρόλος στη διαμεσολάβηση ανταλλαγών μεταξύ αιμοφόρων αγγείων και οστεοκυττάρων.

(**) Οστεοπρογονικά κύτταρα, οστεοβλάστες και οστεοκύτταρα είναι διαδοχικές λειτουργικές φάσεις του ίδιου κυτταρικού τύπου. Οι οστεοκλάστες, από την άλλη πλευρά, προέρχονται από προδρόμους που μεταναστεύουν στον οστικό ιστό από το αίμα, τους λεγόμενους προστεοκλάστες, οι οποίοι με τη σειρά τους διαφοροποιούνται από τα βλαστοκύτταρα του αιμοποιητικού μυελού των οστών.