OSTEOKLASTIT: MUODOSTUMINEN, OMINAISUUDET, TOIMINNOT, SAIRAUDET - BIOLOGIA - 2026

Osteoklastien ovat yksi kolmesta tyyppisiä soluja löytyy luukudoksen ja vastaavat ilmiötä kutsutaan luun resorption, välttämätöntä säilyttää sen rakenne.

Toisin kuin osteoblastit ja osteosyytit, luukudoksessa olevat kaksi muuta soluryhmää, osteoklastit, suoritettuaan resorptiofunktionsa käyvät läpi monimutkaisia ​​ohjelmoituja solukuolemaprosesseja (apoptoosi).

Aktiivisen osteoklastin mikroskopia (Lähde: Robert M. Hunt englannin Wikipediassa Wikimedia Commonsin kautta)

Sen toimintaa säätelee pääasiassa endokriininen reitti, jota säätelevät erityisesti kaksi hormonia: lisäkilpirauhashormoni ja kalsitoniini, joita tuottaa lisäkilpirauhasen ja kilpirauhanen.

Kölliker loi näiden solujen nimen vuonna 1873, ja luun resorption merkitys annettiin alun perin osteosyyteille ja makrofageille, mutta nykyään tiedetään, että nämä solut ovat melko "lisävarusteita" mainituissa prosessi.

Ne ovat luusolujen fysiologian perussoluja ja niiden toimintahäiriöt tai epänormaalit prosessit, joista ne vastaavat, tarkoittavat vaikeiden patologioiden kehittymistä ihmisillä.

koulutus

Osteoblastit ovat peräisin selkäytimestä ja muista hematopoieettisista elimistä peräisin olevista yksisoluisista soluista, jotka kykenevät siirtymään luukudoksiin verisuonireittien kautta.

Ne muodostetaan progenitorisolusta, jota kutsutaan granulosyytti-makrofaagiksi, jolloin syntyy osteoklasteja ja monosyyttejä, joiden proliferaatio ja erilaistuminen riippuvat erilaisista säätelymolekyyleistä, joista monia sytokiinejä voidaan nimetä.

Kun progenitorisolut ovat levinneet verisuonijärjestelmän kautta, ne sijoittuvat luukudoksen eri alueille (periosteumi, endosteumi ja perichondrium).

Mononukleaariset fagosyytit ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin edeltävät osteoklastiset solut, mutta luun mikroympäristö määrää niiden erilaistumisen eri ärsykkeiden kautta.

Progenitorisolujen erilaistuminen

Luuytimen pluripotentit hematopoieettiset solut vastaanottavat signaaleja, jotka ohjaavat niiden kehitystä kohti myeloidilinjaa, mikä vaatii tiettyjen molekyylien ilmentämistä, jotka sallivat näiden solujen reagoida osteoklastogeenisiin tekijöihin.

Koska myeloidisolu "siirtomaa" erottuu, voidaan tunnistaa lukuisia makrofagilinjan markkereita, joille on tunnusomaista tekijä, joka tunnetaan nimellä "makrofagikolonia stimuloiva tekijä".

Tämän tekijän merkitys osteoklastien esiastesolujen erilaistumisessa on osoitettu erilaisilla kokeellisilla havainnoilla eläimillä, joilla on mutaatio sukulaisissa geeneissä ja joilla on vakavia luun kehityksen poikkeavuuksia.

"Makrofaagien" eteneminen kohti osteoklasteja

Makrofaagit, joiden on tarkoitus erottua osteoklastien linjasta, etenevät näille luusoluille ominaisten fenotyyppisten ominaisuuksien kehittymisessä, kuten kalsitoniinireseptorin ilmentyminen ja kyky imeä luu uudelleen.

Tällä hetkellä useita tutkimusryhmät ovat määrittäneet, että tärkein osteoklastogeenisista tekijä on yksi tunnetaan aktivoivan reseptori ligandin NFKB (RANKL, mistä Englanti ” R eceptor ctivator on N F k B L igand”), kalvon jälkeen ilmentyvä hormonien tai luun imeytymisen sytokiinien stimulaatio.

Tämä tekijä vaikuttaa monilla erilaisilla epäsuorilla alavirran reiteillä moduloimalla osteoklastien erilaistumiseen tarvittavien geenien ilmentymistä ja sen ilmentyminen riippuu myös muiden molekyylien ohjauksesta.

Erilaistuminen tapahtuu sitten asteittain ja toinen avainvaihe prosessissa on useiden osteoklastilinjalle sitoutuneiden solujen fuusio "polykaryonin" tai moninukleoidun progenitorisolun muodostamiseksi.

ominaisuudet

Osteoklastit ovat monisydämeisiä “jättiläisiä” soluja (monien ytimien kanssa), joiden halkaisija on välillä 10–100 um, happofiilisellä sytoplasmalla ja joilla on monimutkainen ja erikoistunut sisäinen kalvojärjestelmä, joka toimii resorptioprosessissa.

Ne ovat liikkuvia soluja, jotka liikkuvat luiden pinnalla resorptiokohtien välillä. Aktiivisessa tilassaan katsottuna heillä on paljon tyhjiöitä ja mitokondrioita, jotka aiheuttavat suurta metabolista vuota.

Nämä solut vievät erityisiä paikkoja, jotka tunnetaan nimellä "Howship Lagoons", jotka ovat onttoja masennuksia, jotka ovat ominaisia ​​alueille, joilla luun resorptio tapahtuu.

Aktiivisen osteoklastin poikkileikkaus (Lähde: Cellpath Wikimedia Commonsin kautta)

Ne ovat polarisoituneita soluja, joten niiden sisällä olevat organelit ovat tietyillä alueilla: perusalueella, "kiharan reunan" tai "harjan reunan" alueella, vaalealla alueella ja vesikulaarisella alueella.

Selkeillä alueilla ja harjan reunoilla on niille luonteenomaisia ​​erityisiä resorptiorakenteita, joita havaitaan kalvojen laskosten verkostona, jonka alla resorptioprosessit tapahtuvat, koska ne ovat suorassa kontaktissa luun kanssa.

Pohjavyöhyke (kauimpana laguunista) on se, joka sisältää eniten määrää organelleja: ytimiä ja kaikkia niihin liittyviä järjestelmiä, kun taas vesikulaarinen vyöhyke koostuu monista kuljetusrakkuloista, jotka toimivat yhdessä resorption kanssa ja sijaitsevat perusvyöhykkeen välissä. ja harjan reuna.

ominaisuudet

Yhdessä muiden luukudoksen solujen kanssa, samoin kuin yhdessä joidenkin paikallisten säätelevien tekijöiden ja tiettyjen hormonien kanssa, osteoklasteilla on tärkeä rooli luiden rakenteellisessa ylläpidossa ja uudistamisessa, osteogeneesin aikana ja sen jälkeen.

Tässä mielessä osteoklastit osallistuvat kytkettyyn resorptio- ja muodostumisprosessiin, joka koostuu osteoklastien välittämästä resorptiosta ja osteoblastien ohjaamasta muodostumisesta.

Laajasti ottaen, osteoklastien välittämät luun resorptiomekanismit sisältävät hydrolaasien erittämisen niiden lysosomeista ja luiden hajoavien ionien erittymistä.

Kuten muutkin sidekudossolut, osteoklastit osallistuvat kalsiumin homeostaasin ylläpitämiseen seerumissa.

sairaudet

Erilaiset sairaudet liittyvät osteoklastien toimintaan, muun muassa:

- Osteoporoosi: se on tila, jolle on luonteenomaista epätasapaino luun imeytymisen ja muodostumisen välillä, kun resorptio on pahentunut, mikä aiheuttaa herkkyyttä ja jatkuvia luuranon murtumia. Sitä esiintyy yleensä vanhuksilla ja vanhuksilla.

- Osteopetroosi: se on geneettinen tila, jolle on luonteenomaista luumassan lisääntyminen, joka johtuu spesifisten mutaatioiden aiheuttamista osteoklastien kiharareunojen kehitysvaurioista, mikä johtaa niiden resorptiokyvyn heikkenemiseen.

- Pagetin tauti: se havaitaan vanhuksilla potilailla hallitsemattomana luun resorptiona ja muodostumisena, jolla on ilmeisesti virusperäisyys.

Viitteet

1. Bronner, F., Farach-Carson, M., Rubin, J., & Greenfield, EM (2005). Osteoklasti: Alkuperä ja erilaistuminen. Luun resorptiossa (s. 23). Lontoo: Springer.
2. Chen, X., Wang, Z., Duan, N., Zhu, G., Schwarz, EM, ja Xie, C. (2018). Osteoblasti - osteoklastien yhteisvaikutukset. Connective Tissue Research, 59 (2), 99-107.
3. Frame, B., & Marel, M. (1981). Paget-tauti: Katsaus nykyiseen tietoon. Diagnostinen radiologia, 141, 21–24.
4. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Histologisen tekstin atlas (2. painos). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
5. Johnson, K. (1991). Histologia ja solubiologia (2. painos). Baltimore, Maryland: Kansallinen lääketieteellinen sarja itsenäiselle tutkimukselle.
6. Kuehnel, W. (2003). Sytologian, histologian ja mikroskooppisen anatomian väri-atlas (4. painos). New York: Thieme.
7. Pierce, A., Lindskog, S., ja Hammarstrom, L. (1991). Osteoklastit: rakenne ja toiminta. Elektronimikros. Ilm. 4, 1–45.
8. Sobacchi, C., Schulz, A., Fraser, P., Villa, A., ja Helfrich, MH (2013). Osteopetroosi: genetiikka, hoito ja uudet käsitykset osteoklastien muodostumisesta. Luontoarvostelut Endokrinologia, 1–15.
9. Vaes, G. (1987). Solubiologia ja luun imeytymisen biokemiallinen mekanismi. Kliininen ortopedia ja siihen liittyvä tutkimus, 231, 239–271.