Остеобласты, остеокласты, остеоциты

Костные клетки и обновление костей

Несмотря на характерную минерализацию, кость - это еще не мертвая ткань. Напротив, это место «интенсивной клеточной активности, настолько большой, что каждый год около 10% нашей костной массы обновляется за счет физиологических механизмов новообразования и резорбции. Это означает, что:

каждые 10 лет каркас полностью обновляется.

Все это связано со структурными модификациями, которые можно обнаружить только микроскопически и которые не связаны с макроскопическими изменениями его формы (по крайней мере, в зрелом возрасте).

Костные клетки дидактически делятся на четыре категории: остеоциты, остеобласты, остеокласты и их предшественники. С самого начала полезно помнить, что:

остеобласты отвечают за формирование костного матрикса
остеокласты ответственны за разрушение костного матрикса

Итак, давайте сосредоточимся на этих двух типах клеток. Что касается остеопрогениторных клеток (также называемых преостеобластами), достаточно знать, что они дают начало другим типам клеток и что они обнаруживаются в больших количествах на эндостальной и надкостничной поверхностях кости.

Остеобласты

Остеобласты - это клетки, которые специализируются на производстве костной ткани.

Они имеют шаровидную или многогранную форму, моностратифицированы; они имеют тенденцию накладываться друг на друга, покрывая небольшие участки костного матрикса, образуя так называемый фронт минерализации.

Остеобласты синтезируют различные тканевые компоненты, как волокнистые, так и аморфные, участвующие в образовании остеоида и регуляции процессов его минерализации.

Остеоид образуется опорой из коллагеновых волокон, выровненных для образования органического матрикса, на котором связаны кристаллы гидроксипатита и другие минеральные компоненты. Коллагеновые волокна расположены в соответствии с предпочтительными силовыми линиями таким образом, чтобы образовывать кость. свойства устойчивости к механическим воздействиям.

В дополнение к коллагену типа I, который собирается в фибриллы во внеклеточных пространствах и действует как поддержка минерализации, остеобласты продуцируют некоторые белки, такие как остеокальцин и остеонектин, которые играют «поддерживающее действие в процессе отложения матрикса.

Также считается, что остеобласты играют роль на ранних стадиях процесса резорбции, обрабатывая специфические протеазы и факторы активации остеокластов.

Остеобласты - это клетки мезенхимального происхождения (мезенхима - это эмбриональная соединительная ткань, из которой на последующих стадиях развития образуется соединительная ткань взрослого человека).

Остеокласты

Остеокласты - это крупные клетки диаметром от 20 до 100 микрон, снабженные множеством ядер, подвижные и специализирующиеся на резорбции костной ткани.

Благодаря многочисленным микроворсинкам остеокласты прикрепляются как присоски к участку костного матрикса; они обычно принимаются в небольших промежутках, известных как Howship. Здесь они выделяют протеолитические кислоты и ферменты, переваривая как поддерживающий коллаген, так и неорганический матрикс и растворяя содержащиеся в нем минералы.

Резорбция костной ткани, управляемая остеокластами, играет важную роль в процессе регенерации и ремоделирования костной ткани, но не только. Эти клетки действительно важны для регулирования концентраций кальция и фосфора в сыворотке.

Остеоциты

Секреция остеобластов происходит в соответствии с очень точной ориентацией: сначала они поляризованы по направлению к уже существующей поверхности кости, но через равные промежутки времени они также поворачиваются в других направлениях; таким образом остеобласты отдаляются друг от друга и остаются заключенными в минерализованном матриксе. Будучи «обнесенным стенкой», он существенно замедляет свою метаболическую активность и становится остеоцитом.

Когда остеобласты исчерпали свои функции, они переходят в состояние покоя * или трансформируются в менее активные клетки, называемые остеоцитами, которые остаются в ловушке кальцифицированного костного матрикса. Взятые вместе, они будут составлять около 90% запасов костных клеток **.

Похоже, что функция остеоцитов заключается в участии в ремоделировании костей в ответ на различные раздражители. Под воздействием кальцитонина и паратироидного гормона они также участвуют в регуляции уровня кальция и фосфора в крови, контролируя активность как остеокластов, так и остеобластов.

(*) Когда процесс формирования новой кости истощается, некоторые остеобласты прекращают свою активность, сокращают свои органеллы и превращаются в мембрану из уплощенных клеток (выстилающих костную ткань клеток).

Эти клетки расположены так, чтобы покрывать поверхность кости, когда она находится в фазе покоя; им приписывается роль посредников в обмене между кровеносными сосудами и остеоцитами.

(**) Остеопрогениторные клетки, остеобласты и остеоциты представляют собой последовательные функциональные фазы одного и того же типа клеток. Остеокласты, с другой стороны, происходят из предшественников, мигрировавших в костную ткань из крови, так называемых преостеокластов, которые, в свою очередь, дифференцируются от стволовых клеток кроветворного костного мозга.