Osteoblasty

Osteoblasty są najczęściej określane jako komórki budujące kości, a osteoklasty jako komórki łamiące kości. Ten pogląd jest z pewnością zbyt krótkowzroczny. Warunkiem wstępnym równowagi metabolizmu kości jest raczej znacząca interakcja między dwoma typami komórek.

Co to są osteoblasty?

Żywa kość podlega ciągłej przebudowie i wymaga aktywności komórek, które ulegają rozpadowi i odbudowie. Równowaga między rozpuszczaniem a odnową substancji kostnej jest niezwykle ważna w celu dostosowania struktury kości do aktywności metabolicznej i stresu.

W tym kontekście osteoblasty biorą udział w budowaniu kości, tworzą składniki substancji kostnej (macierzy). Z drugiej strony regulują również aktywność osteoklastów poprzez hamowanie lub stymulację. W rezultacie współpraca między dwoma typami komórek jest doskonale skoordynowana, a działalność dostosowana do wymagań.

W ciągłym procesie rozkładu i narastania osteoblasty również się zmieniają. Są przenoszone ze swojej aktywnej postaci do nieaktywnej, czyli do osteocytów. Są wtedy ważnym składnikiem substancji kostnej, ale nie biorą już udziału w procesie regeneracji. Jednocześnie stale reprodukowane są nowe aktywne osteoblasty, aby nadal dysponować wystarczającą liczbą komórek strukturalnych.

Anatomia i budowa

Podczas gdy osteoklasty należą do makrofagów (gigantyczne komórki wymiatające), osteoblasty rozwijają się z niezróżnicowanych komórek macierzystych tkanki łącznej kości. Są to małe komórki w kształcie fasoli i wykazują typową budowę komórek bardzo aktywnych metabolicznie.

Z jednej strony wewnątrz można zobaczyć wiele mitochondriów, elektrowni dostarczających energię do zwiększonego obciążenia pracą. Liczne jest również szorstkie retikulum endoplazmatyczne. Tam syntetyzowane są 3 ważne białka, które są niezbędne do budowy tkanki kostnej. Kolagen typu I jest ważny dla elastyczności kości. Osteokalcyna i osteonektyna to białka odpowiedzialne za mineralizację kości.

Wyraźny aparat Golgiego ze stosem membran przejmuje transport syntetyzowanych substancji do błony komórkowej, skąd są one uwalniane na zewnątrz do przestrzeni międzykomórkowej i przekazywane do miejsca przeznaczenia.

Obecność 3 witamin ma kluczowe znaczenie dla budowy opisanych substancji. W produkcji kolagenu witamina C jest potrzebna do usieciowania włókienek kolagenu, warunku wstępnego dla funkcjonalności białka. Witamina K jest niezbędna do włączenia wapnia.

Wreszcie witamina D zapewnia wchłanianie wystarczającej ilości wapnia do krwi przez jelita i jest dostępne dla osteokalcyny. Witamina D potrzebuje światła słonecznego, aby dostać się do skóry. Wapń jest potrzebny do mineralizacji, czyli wzmocnienia kości.

Funkcja i zadania

W żywych kościach nieustannie zachodzą procesy przebudowy. Sport, ćwiczenia i podnoszenie ciężarów powodują, że kości są grubsze i mocniejsze; jeśli brakuje tych bodźców, kości stają się cieńsze i słabsze. Usterki należy naprawić. Centrum sterowania tymi procesami to osteoblasty. Dostosowują poziom swojej aktywności i osteoklastów do wymagań.

Nawet przy normalnym obciążeniu nieprawidłowe obciążenia lub nieprawidłowe ruchy powodują mikrourazy, które powodują małe pęknięcia kości. Te mini złamania muszą zostać naprawione, proces ten zachodzi w kości nieustannie. Proces gojenia ma zawsze tę samą kolejność. Najpierw do akcji wchodzą osteoklasty. Eliminują uszkodzoną tkankę wraz ze zdrowym materiałem komórkowym. Rezultatem jest jama rany (luka), która jest większa niż rzeczywista wada. Ta procedura ma na celu zapewnienie, że cały zniszczony materiał został rzeczywiście usunięty i że nowa, nienaruszona tkanka kostna może rzeczywiście powstać.

Następnie osteoblasty zaczynają się zamykać i ponownie wzmacniać lukę, tworząc tkankę kostną. Budowa trwa znacznie dłużej niż poprzedni demontaż.

Jeśli kość jest bardziej obciążona pracą lub sportem, występuje ucisk lub napięcie lub jedno i drugie. Zwiększoną kompresję wywołują ciężary, a zwiększone napięcie jest spowodowane przenoszeniem naciągu ścięgna na kość.

Jak już wspomniano, osteoblasty działają jako instancja kontrolna dla tego procesu, dzięki czemu procesy narastania i rozpadu są zawsze w równowadze. Są w stanie spowolnić lub pobudzić aktywność osteoklastów. Uwalniają substancje (ligand rangi), które mogą dokować do receptorów osteoklastów i je aktywować. Uwalniając inną cząsteczkę (osteoprogesterynę) można przerwać ten proces i zatrzymać aktywność osteoklastów.

Choroby

Kilka chorób kości można przypisać temu, że równowaga między procesami powstawania i rozpadu w metabolizmie kostnym jest zaburzona, zwykle bardziej z powodu zakłócenia funkcji osteoblastów.

Szkorbut jest spowodowany niewystarczającą podażą witaminy C. Z reguły jest za to odpowiedzialne niedożywienie, dlatego choroba ta występuje obecnie głównie w krajach słabo rozwiniętych. Brak witaminy C oznacza, że ​​osteoblasty nie mogą tworzyć niezbędnych wiązań krzyżowych między łańcuchami kolagenu. Rezultatem jest wadliwy kolagen, który nie może już spełniać swoich zadań.

Krzywica u dzieci, zwana osteomalacją u dorosłych, jest spowodowana brakiem witaminy D w wyniku zmniejszonego wchłaniania i krótkiej ekspozycji na słońce. Powoduje to, że niewystarczająca ilość wapnia jest wchłaniana przez jelita i jest dostępna dla osteoblastów do wbudowania w kości. W efekcie tracą siłę, pozostają lub stają się miękkie i odkształcają się, szczególnie tam, gdzie są narażone na ucisk (wygięte nogi).

W osteoporozie równowaga metabolizmu kostnego wymyka się spod kontroli. Albo konstruktywna aktywność osteoblastów jest zmniejszona, albo ich funkcja kontrolna jest zredukowana do aktywności osteoklastów. W obu przypadkach następuje zwiększony rozkład substancji kostnej, zmniejsza się gęstość kości. Oprócz innych objawów typową cechą tej choroby jest zwiększona skłonność do pękania przy deformacjach szkieletu.

Typowe i powszechne choroby kości

• osteoporoza
• Ból kości
• Złamana kość
• choroba Pageta