Οστεοκύτταρα

Οστεοκύτταρα είναι ώριμα οστά κύτταρα που περικλείονται από οστεοβλάστες της μήτρας των οστών.

Στην περίπτωση ελαττωμάτων στο οστό, τα οστεοκύτταρα πεθαίνουν λόγω ανεπαρκούς παροχής θρεπτικών ουσιών και έτσι καλούν τους οστεοκλάστες που καταστρέφουν τα οστά στη σκηνή. Τα παθολογικά οστεοκύτταρα μπορεί να σχετίζονται με ασθένειες όπως η οστεοπόρωση.

Τι είναι τα οστεοκύτταρα;

Το ανθρώπινο οστό είναι ζωντανό. Οι ανώριμοι οστεοβλάστες σχηματίζουν αυτό που είναι γνωστό ως οστική μήτρα. Αυτό το δίκτυο ανώριμων οστών κυττάρων περιλαμβάνει τα ώριμα οστά κύτταρα. Είναι επίσης γνωστά ως οστεοκύτταρα και αριθμητικά αποτελούν την πλειονότητα των οστών κυττάρων.

Οι οστεοβλάστες είναι ο προκάτοχός τους. Η ωρίμανση των οστεοβλαστών λαμβάνει χώρα κατά την οστεογένεση. Αυτός ο όρος σημαίνει το σχηματισμό νέου οστικού ιστού. Το σώμα δημιουργεί συνεχώς νέο οστικό ιστό και ανοικοδομεί τη δομή των οστών ή το προσαρμόζει στα φορτία. Η απομετάλλωση και η επαναμεταλλοποίηση λαμβάνουν χώρα συνεχώς στα οστά. Οι οστεοκλάστες διαλύουν την παλιά ουσία των οστών και επομένως είναι υπεύθυνοι για την απιονισμό.

Οι οστεοβλάστες αναλαμβάνουν την ανοργανοποίηση. Έχουν παγιδευτεί στην οστεογένεση και γίνονται ώριμα οστεοκύτταρα σε αυτό το σύστημα κοιλότητας. Οι λεγόμενες συνδέσεις κενού συνδέουν τα οστεοκύτταρα μεταξύ τους. Αυτά είναι κανάλια από κύτταρο σε κύτταρο που χρησιμεύουν για την ανταλλαγή θρεπτικών συστατικών. Η λειτουργία των οστεοκυττάρων δεν έχει ακόμη αποσαφηνιστεί οριστικά. Πιθανώς εμπλέκονται στην απώλεια οστών.

Ανατομία & δομή

Οι οστεοβλάστες σχηματίζουν αυτό που είναι γνωστό ως μήτρα οστών. Αυτή είναι η βασική οργανική ουσία του οστού που εξακολουθεί να είναι μη ορυκτοποιημένη. Οι ίνες κολλαγόνου τύπου Ι και οι βλεννοπολυσακχαρίτες είναι σημαντικά συστατικά της μήτρας των οστών. Κάνουν το οστό ελαστικό υπό πίεση.

Ο εμβρυϊκός συνδετικός ιστός ονομάζεται επίσης μεσεγχύμιο. Από αυτό, οι οστεοβλάστες σχηματίζονται πολύ κοντά στα τριχοειδή αίματα. Αυτά τα ανώριμα οστά κύτταρα σχηματίζουν μαλακό οστεοειδές. Αυτή δεν είναι ακόμη ασβεστοποιημένη οστική ουσία. Με την πάροδο του χρόνου, οι οστεοβλάστες εμπλουτίζουν το οστεοειδές με υδροξυλαπατίτη φωσφορικού ασβεστίου. Αυτή η εναπόθεση σκληραίνει και σταθεροποιεί το οστό. Μερικοί οστεοβλάστες περιβάλλονται από όλες τις πλευρές από μήτρα οστού. Αυτοί οι οστεοβλάστες είναι τα οστεοκύτταρα. Αυτά είναι μονοπύρηνα κύτταρα σε ένα σύστημα κοιλότητας με ορυκτοποιημένη οστική ουσία.

Το σύστημα κενών των οστεοκυττάρων βρίσκεται μεταξύ των επιμέρους ελασμάτων των οστών. Σε κάθε κενό υπάρχει ένα κυτταρικό σώμα. Οι επεκτάσεις κυττάρων βρίσκονται στις λεπτές σωληνώσεις. Οι επεκτάσεις κυττάρων συνδέουν τα οστεοκύτταρα με διασταυρώσεις κενού.

Λειτουργία & εργασίες

Στα ανθρώπινα οστά, ο σχηματισμός και η υποβάθμιση των οστών λαμβάνει χώρα μόνιμα. Κάθε επτά χρόνια ο άνθρωπος λαμβάνει έναν νέο σκελετό. Ο σκελετός προσαρμόζεται σε νέες συνθήκες μέσω της μετατροπής. Τα τονισμένα οστά, για παράδειγμα, γίνονται παχύτερα και πιο ανθεκτικά με την πάροδο του χρόνου. Τα οστά που δεν κινούνται ή που δεν είναι υπό πίεση γίνονται λεπτότερα και ασθενέστερα.

Οι οστεοκλάστες και οι οστεοβλάστες παίζουν σημαντικό ρόλο στον μεταβολισμό των οστών. Οι οστεοβλάστες συσσωρεύονται. Οι οστεοκλάστες διαλύουν τα οστά και εμποδίζουν την ατελείωτη ανάπτυξη της οστικής ουσίας. Απαιτείται διάσπαση από τους οστεοκλάστες, για παράδειγμα, στην περίπτωση μικρο-σπασίματος ή καταγμάτων. Σε αυτά τα φαινόμενα, τα κύτταρα διαλύουν την ελαττωματική οστική ουσία. Διαλύουν το οστό μέσω δύο μηχανισμών. Πρώτον, τα ορυκτά άλατα του οστού εξάγονται έτσι ώστε η ουσία να γίνει πιο μαλακή. Αυτό συμβαίνει μέσω μειωμένης τιμής pH στην κοιλότητα μεταξύ της οστικής ουσίας και ενός οστεοκλάστη. Η χαμηλή τιμή pH διατηρείται μέσω της ενεργού μεταφοράς πρωτονίων.

Αφού διαλυθούν τα ανόργανα άλατα, οι οστεοκλάστες απελευθερώνουν πρωτεολυτικά ένζυμα. Αυτά τα ένζυμα διαλύουν την κολλαγόνο μήτρα οστού και στη συνέχεια φαγοκυτταρίζουν τα απελευθερούμενα θραύσματα κολλαγόνου. Οι δύο μηχανισμοί διάσπασης των οστεοκλαστών δημιουργούν Howship lacunae, τα οποία είναι επίσης γνωστά ως τροφή τροφής των οστεοκλαστών. Κάθε οστεοκλάστης μπορεί θεωρητικά να διασπάσει την ίδια ποσότητα οστού, κάτι που απαιτεί περίπου 100 οστεοβλάστες να συσσωρευτούν. Η δραστηριότητα των οστεοκλαστών ελέγχεται ορμονικά και ενεργοποιείται από την παραθυρεοειδή ορμόνη.

Η απενεργοποίηση πραγματοποιείται μέσω καλσιτονίνης. Τα οστεοκύτταρα έχουν πλέον μια ρυθμιστική λειτουργία. Σε ελαττωματικά οστά, υπάρχει λίγη ή καθόλου παροχή θρεπτικών ουσιών μέσω της διασταύρωσης κενού. Ως αποτέλεσμα, τα οστεοκύτταρα πεθαίνουν στην ελαττωματική μήτρα των οστών. Μόνο όταν πεθαίνουν τα οστεοκύτταρα, οι οστεοκλάστες ενεργοποιούνται.

Ασθένειες

Το οστό μπορεί να επηρεαστεί από διάφορες δυσλειτουργίες. Μια μειωμένη δραστικότητα των οστεοκλαστών, για παράδειγμα, έχει εξίσου σημαντική αξία ασθένειας με μια αυξημένη δραστικότητα των οστεοκλαστών ή μειωμένη δραστικότητα των οστεοβλαστών.

Τα παθολογικά οστεοκύτταρα μπορούν να παίξουν ρόλο στη δυσρύθμιση της δραστηριότητας των οστεοκλαστών. Ωστόσο, επειδή η ακριβής λειτουργία των οστεοκυττάρων δεν είναι ακόμη γνωστή, αυτή είναι μια μάλλον κερδοσκοπική σχέση. Όταν η δραστικότητα των οστεοκλαστών μειώνεται, το οστό πολλαπλασιάζεται. Ο καρκίνος των οστών μπορεί να αναπτυχθεί με αυτόν τον τρόπο. Η μειωμένη δραστηριότητα των οστεοκλαστών σχετίζεται επίσης με ασθένειες όπως η γενετική οστεοπόρωση. Η αυξημένη δραστηριότητα των οστεοκλαστών σπάζει περισσότερο οστό από ό, τι μπορεί να σχηματίσουν οι οστεοβλάστες. Αυτό το φαινόμενο παίζει ρόλο στη γενετική οστεοπόρωση.

Επιπλέον, ασθένειες όπως ο υπερπαραθυρεοειδισμός, η οστεοδυστροφία deformans, η ασηπτική νέκρωση των οστών και η ρευματοειδής αρθρίτιδα χαρακτηρίζονται από αυτό το φαινόμενο. Το ίδιο ισχύει και για την περιοδοντίτιδα και την οστεογένεση ατελή. Ο ρόλος των οστεοκυττάρων στις αναφερόμενες ασθένειες παραμένει αντικείμενο έρευνας. Δεδομένου ότι τα νεκρά οστεοκύτταρα καλούν πρώτα τους οστεοκλάστες στη σκηνή, δεν μπορεί να αποκλειστεί η αιτιώδης σχέση μεταξύ της δομής των οστεοκυττάρων και ορισμένων από τις ασθένειες που αναφέρονται.

Τυπικές και κοινές ασθένειες των οστών

• οστεοπόρωση
• Πόνος στα οστά
• Σπασμένο κόκαλο
• Η νόσος του Paget