Tyto osteoblasty jsou jedním ze tří typů buněk nalezených v odborných pojivové tkáně v strukturální podporu těle: kosti. Tyto buňky jsou odvozeny od jiných buněk zvaných osteoprogenitorové buňky a jejich hlavní funkcí je syntetizovat kostní matrici.
Kosti se skládají z extracelulární matrice, která ztuhne díky ukládání vápníku, dává tkáni sílu a rigiditu, a ze tří hlavních tříd buněk: osteoblasty, osteoklasty a osteocyty.
Světelný mikrofotografie dekalcifikované „spongiózní“ kosti ukazující aktivní osteoblasty aktivně syntetizující osteoid (Zdroj: Robert M. Hunt přes Wikimedia Commons)
Osteoblasty jsou známé jako buňky vytvářející kosti, zatímco osteoklasty a osteocyty jsou resorpční a „mezerové“ buňky. Z nich nejhojnější třída odpovídá osteocytům (více než 90%), poté osteoblastům (5%) a v menší míře osteoklastům (1%).
Tyto buňky byly tradičně identifikovány jako buňky tvořící kosti. V současné době je však jisté, že se účastní mnoha dalších událostí, jako je například syntéza parakrinních a autokrinních faktorů, jako jsou cytokiny, růstové faktory, proteázy a další.
Výcvik
Osteoblasty jsou odvozeny od mesenchymálních prekurzorových buněk, které také vedou ke vzniku chondrocytů (chrupavkových buněk), myoblastů (svalových buněk), adipocytů (tukové buňky) a šlachových buněk, v závislosti na transkripčních faktorech, které regulují jejich diferenciaci.
Protože patří do stromálního nebo mezenchymálního buněčného systému, jsou osteoblasty spojeny s kostní dření a patří do oddělené linie od hematopoetického buněčného systému.
Mezi elementy podílející se na tvorbě těchto buněk patří tři transkripční faktory (Cbfa1, Osx a ATF4) a některé proteiny se specifickými funkcemi v morfogenezi kosti.
Během skeletongeneze se osteoblasty účastní dvou forem vývoje kostí: intramembranózní, což vede k lebce, a endochondrální, které je tvořeno „plísní“ chrupavky.
Tato zvláštní třída kostních buněk však není úplně diferencovaná, protože se mohou „vrhnout“ do extracelulární matrice za vzniku osteocytů, jejichž sekreční systém je snížen; nebo naopak mohou podstoupit apoptotické procesy (programovaná buněčná smrt).
Buněčný osud osteoblastů, stejně jako osud většiny buněk v organismu, je geneticky určen a proliferace a diferenciace jsou silně závislé na hormonech a transkripčních faktorech.
vlastnosti
Osteoblasty jsou částečně diferencované vícejaderné sekreční buňky (s několika jádry), ve kterých jsou organely prostorově uspořádány, takže jádro zůstává mimo prominentní sekreční oblast.
Podle elektronových mikrografů představují osteoblasty hojný drsný endoplazmatický retikulum a vysoce rozvinutý Golgiho komplex s četnými sekrečními vezikuly, což představuje aktivní sekreční funkci těchto buněk.
Oni jsou známí jako “cuboidal” buňky kvůli jejich morfologickým charakteristikám a oni se nalézají tvořit jednobuněčné vrstvy přilnuté k povrchům kosti.
Na rozdíl od jiných příbuzných buněk, jako jsou osteocyty (ve kterých se mohou diferencovat), osteoblasty přicházejí do styku se svými sousedními buňkami prostřednictvím krátkých rozšíření a delší používají ke komunikaci s blízkými osteocyty.
Jak osteoblasty, tak většina osteocytů jsou odděleny od mineralizované kostní matrice díky organické látce v kostní matrici známé jako osteoid, syntetizované osteoblasty.
V jejich buněčných membránách mají osteoblasty důležité faktory, jako jsou integriny a receptory hormonů, mezi nimiž vynikají receptory parathormonu. To stimuluje sekreci osteoprotegerinového ligandu, která je nezbytná pro diferenciaci osteoklastů.
Jsou schopni reagovat na estrogen, růstový hormon, vitamin D3 a tyroxin, jakož i na další faktory, jako jsou cytokiny a specifické transkripční faktory, na kterých závisí jejich diferenciace.
Funkce
Funkce osteoblastů lze shrnout do udržování skeletální architektury, protože jsou odpovědné za syntézu organických složek kostní matrice. Patří sem kolagenová vlákna, glykoproteiny a některé proteoglykany.
Jejich funkce souvisí hlavně s jejich zráním, protože od běžného původu se mohou diferencovat na syntézu osteoblastů, kostních buněk a osteocytů v kostní matrici.
Je také zodpovědný za syntézu některých enzymů a specifických faktorů, jejichž funkcí je odstranění osteoidu, což přispívá k přístupu osteoklastů k povrchu kalcifikovaného kosti, a tím k řízení jeho funkce.
Spolu s osteoklasty se osteoblasty účastní procesů přeměny kosti tím, že nahrazují oblasti kosti reabsorbované osteoklasty v reakci na různé typy mechanického stresu aplikovaného na kostní tkáň.
Protože mají schopnost regulovat aktivitu osteoklastů, osteoblasty se nepřímo účastní homeostázy vápníku v těle.
Účastní se nejen sekrece organických složek kostní matrice, ale také její kalcifikace sekrecí enzymů, jako je alkalická fosfatáza, schopná regulovat fosforylaci jiných fosfoproteinů.
Kromě toho jsou některé z glykoproteinů produkovaných těmito buňkami, jako je osteonektin / SPARC, tenascin C, fibronektin a členy rodiny proteinů trombospondinu, zapojeny do regulace adheze, migrace, proliferace a diferenciace od ostatních. kostní buňky.
Související patologie
Mnoho onemocnění u člověka souvisí s funkcí osteoblastů v důsledku přímého zapojení těchto buněk do tvorby kostí.
Mezi nejčastější choroby spojené s osteoblasty patří osteoporóza, Pagetova nemoc (která má co do činění s deformací a křehkostí kostí) a osteoartritida (opotřebení ochranných tkání, které lemují konce kostí).
Osteoporóza například vzniká ze záporné rovnováhy mezi aktivitou osteoblastů vytvářející kosti a aktivitou resorpce kosti, na kterou se osteoklasty specializují.
Zdá se, že tato záporná rovnováha souvisí s nedostatky v proliferaci nebo diferenciaci osteoprogenitorových buněk nebo s nadměrnými apoptózami.
Reference
- Caetano-López, J., Canhao, H., & Fonseca, J. (2007). Osteoblasty a tvorba kostí. Acta Reum Prot, 32, 103–110.
- Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Textový atlas histologie (2. vydání). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editors.
- Johnson, K. (1991). Histologie a buněčná biologie (2. vydání). Baltimore, Maryland: Národní lékařská série pro nezávislé studium.
- Mackie, EJ (2003). Osteoblasty: nové role v orchestraci skeletální architektury. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 35, 1301 - 1305.
- Martin, TJ, Fundlay, DM, Heath, JK, & Ng, KW (1993). Osteoblasty: Diferenciace a funkce. Ve fyziologii a farmakologii kostí. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
- Tenenbaum, HC, a Heersche, JNM (1982). Diferenciace osteoblastů a tvorba mineralizované kosti in vitro. Calcif. Tkáň. Int., 34, 76–79.