Į osteoblastus yra viena iš trijų tipų ląstelių rasti specializuotų jungiamojo audinio struktūrinės paramos kūno: kaulų. Šios ląstelės yra gaunamos iš kitų ląstelių, vadinamų osteoprogenitorinėmis ląstelėmis, ir jų pagrindinė funkcija yra sintetinti kaulų matricą.
Kaulą sudaro tarpląstelinė matrica, kuri sukietėja dėka kalcio nusėdimo, suteikdama audiniui tvirtumo ir tvirtumo, ir trys pagrindinės ląstelių klasės: osteoblastai, osteoklastai ir osteocitai.
Šviesus atšaldyto „panaikinto“ kaulo mikrografas, rodantis aktyvius osteoblastus, aktyviai sintetinančius osteoidą (šaltinis: Robertas M. Huntas per „Wikimedia Commons“)
Osteoblastai yra žinomi kaip kaulus formuojančios ląstelės, o osteoklastai ir osteocitai yra atitinkamai rezorbcijos ir „tarpo“ ląstelės. Iš jų gausiausia klasė atitinka osteocitus (daugiau kaip 90%), po jų seka osteoblastai (5%) ir mažesniu mastu osteoklastai (1%).
Šios ląstelės tradiciškai buvo identifikuojamos kaip kaulus formuojančios ląstelės. Tačiau šiuo metu tikrai žinoma, kad jie dalyvauja daugelyje kitų įvykių, tokių kaip, pavyzdžiui, parakrino ir autokrininių veiksnių, tokių kaip citokinai, augimo faktoriai, proteazės ir kiti, sintezė.
Mokymai
Osteoblastai yra gaunami iš mezenchiminių pirmtakų ląstelių, kurios taip pat sukelia chondrocitus (kremzlės ląsteles), mioblastus (raumenų ląsteles), adipocitus (riebalų ląsteles) ir sausgyslių ląsteles, priklausomai nuo transkripcijos veiksnių, reguliuojančių jų diferenciaciją.
Atsižvelgiant į priklausymą stromos ar mezenchiminei ląstelių sistemai, osteoblastai yra siejami su kaulų čiulpu ir yra priklausomi nuo atskiros hematopoetinės ląstelių sistemos linijos.
Tarp elementų, dalyvaujančių formuojant šias ląsteles, yra trys transkripcijos veiksniai (Cbfa1, Osx ir ATF4) ir kai kurie baltymai, turintys specifines kaulų morfogenezės funkcijas.
Skeletogenezės metu osteoblastai dalyvauja dviejose kaulų vystymosi formose: intramembraniniame, dėl kurio atsiranda kaukolė, ir endochondraliniame, kuris susidaro iš kremzlės „pelėsio“.
Tačiau ši ypatinga kaulų ląstelių klasė nėra visiškai diferencijuojama, nes jos gali „pasinerti“ į tarpląstelinę matricą, sudarydamos osteocitus, kurių sekrecinė sistema yra sumažinta; arba, priešingai, jie gali patirti apoptozinius procesus (užprogramuota ląstelių žūtis).
Osteoblastų, kaip ir daugelio organizmo ląstelių, likimas ląstelėse yra genetiškai nulemtas, o proliferacijos ir diferenciacijos įvykiai labai priklauso nuo hormonų ir transkripcijos veiksnių.
charakteristikos
Osteoblastai yra iš dalies diferencijuotos daug branduolių sekretorinės ląstelės (su keliais branduoliais), kurių viduje organelės yra išdėstytos erdvine tvarka taip, kad branduolys liktų toliau nuo matomos sekrecijos srities.
Remiantis elektronų mikrografais, osteoblastai turi gausų grubų endoplazminį retikulą ir labai išsivysčiusį Golgi kompleksą, kuriame yra daugybė sekrecinių pūslelių, atsakingų už aktyvią šių ląstelių sekrecijos funkciją.
Dėl savo morfologinių savybių jos yra žinomos kaip „kuboidinės“ ląstelės ir randamos vienaląsčiai sluoksniai, prilipę prie kaulų paviršių.
Skirtingai nuo kitų susijusių ląstelių, tokių kaip osteocitai (kuriose jie gali diferencijuoti), osteoblastai per trumpus pratęsimus liečiasi su kaimyninėmis ląstelėmis ir naudoja ilgesnes, kad galėtų susisiekti su šalia esančiais osteocitais.
Osteoblastai ir dauguma osteocitų yra atskirti nuo mineralizuotos kaulų matricos dėl kaulų matricoje esančios organinės medžiagos, vadinamos osteoidais, sintezuotų osteoblastų.
Savo ląstelių membranose osteoblastai turi svarbių veiksnių, tokių kaip integrinai ir hormonų receptoriai, tarp kurių išsiskiria prieskydinių liaukų hormonų receptoriai. Tai stimuliuoja osteoprotegerino ligando sekreciją, reikalingą osteoklastų diferenciacijai.
Jie geba reaguoti į estrogenus, augimo hormoną, vitaminą D3 ir tiroksiną, taip pat į kitus veiksnius, tokius kaip specifiniai citokinai ir transkripcijos veiksniai, nuo kurių priklauso jų diferenciacija.
funkcijos
Osteoblastų funkcijas galima apibendrinti palaikant skeleto struktūrą, nes jie yra atsakingi už kaulų matricos organinių komponentų sintezę. Tai apima kolageno skaidulas, glikoproteinus ir kai kuriuos proteoglikanus.
Jų funkcijos daugiausia susijusios su jų brendimu, nes iš bendros kilmės jie gali išsiskirti į kaulų matricą, sintetinančią osteoblastus, kaulų gleivinės ląsteles ir osteocitus.
Jis taip pat yra atsakingas už tam tikrų fermentų ir specifinių veiksnių, kurių funkcija yra osteoido pašalinimas, sintezę, prisidedantį prie osteoklastų prieigos prie kalcifikuoto kaulo paviršiaus ir taip kontroliuojant jo funkciją.
Kartu su osteoklastais osteoblastai dalyvauja kaulų atstatymo procesuose, pakeisdami kaulų sritis, kurias reabsorbuoja osteoklastai, reaguodami į įvairius kaulinio audinio mechaninius įtempius.
Kadangi osteoblastai turi galimybę reguliuoti osteoklastų veiklą, jie netiesiogiai dalyvauja kūno kalcio homeostazėje.
Jie dalyvauja ne tik kaulų matricos organinių komponentų sekrecijoje, bet ir jo kalcifikacijoje, išskirdami fermentus, tokius kaip šarminė fosfatazė, gebanti reguliuoti kitų fosfoproteinų fosforilinimą.
Be to, kai kurie šių ląstelių gaminami glikoproteinai, tokie kaip osteonektinas / SPARC, tenascinas C, fibronektinas ir baltymų trombospondino šeimos nariai, yra susiję su adhezijos, migracijos, proliferacijos ir diferenciacijos iš kitų reguliavimu. kaulų ląstelės.
Susijusios patologijos
Daugelis žmonių ligų yra susijusios su osteoblastų funkcija, nes tai yra tiesioginis šių ląstelių dalyvavimas formuojant kaulus.
Tarp dažniausiai pasitaikančių ligų, susijusių su osteoblastų vartojimu, yra osteoporozė, Paget'o liga (turinti kaulų deformaciją ir trapumą) ir osteoartritas (apsauginiai audiniai, dengiantys kaulų galus).
Pavyzdžiui, osteoporozė atsiranda dėl neigiamos osteoblastų kaulus formuojančio aktyvumo ir kaulų rezorbcijos aktyvumo, kuriam specializuojasi osteoklastai, pusiausvyros.
Šis neigiamas balansas atrodo susijęs su osteoprogenitorinių ląstelių dauginimosi ar diferenciacijos trūkumais arba su per dideliu apoptozės reiškiniu.
Nuorodos
- Caetano-López, J., Canhao, H., & Fonseca, J. (2007). Osteoblastai ir kaulų formavimas. Acta Reum Prot, 32, 103–110.
- Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Histologijos teksto atlasas (2-asis leidimas). Meksikos DF: „McGraw-Hill Interamericana Editores“.
- Johnsonas, K. (1991). Histologija ir ląstelių biologija (2-asis leidimas). Baltimorė, Merilandas: Nacionalinė nepriklausomų studijų medicinos serija.
- Mackie, EJ (2003). Osteoblastai: nauji vaidmenys kuriant skeleto architektūrą. Tarptautinis biochemijos ir ląstelių biologijos žurnalas, 35, 1301-1305.
- Martin, TJ, Fundlay, DM, Heath, JK, & Ng, KW (1993). Osteoblastai: diferenciacija ir funkcija. Kaulų fiziologijoje ir farmakologijoje. „Springer-Verlag Berlin Heidelberg“.
- Tenenbaumas, HC ir „Heersche“, JNM (1982). Osteoblastų diferenciacija ir mineralizuoto kaulo formavimas in vitro. Kalifas. Audiniai. Int., 34, 76–79.