KONDROSITLER: ÖZELLIKLER, HISTOLOJI, FONKSIYONLAR, KÜLTÜR - BIYOLOJI - 2025

Kondrositler, kıkırdak ana hücrelerdir. Glikozaminoglikanlardan ve proteoglikanlardan, kollajen liflerinden ve elastik liflerden oluşan hücre dışı kıkırdak matrisinin salgılanmasından sorumludurlar.

Kıkırdak, iskeleti oluşturan veya bazı omurgalı hayvanların belirli kemiklerine eklenen özel bir sert, elastik, kirli beyaz bağ dokusudur.

Kıkırdak doku bölümü, 2 sayısı bir kondrositin yerini gösterir (Kaynak: Guido Fregapani, Wikimedia Commons aracılığıyla)

Kıkırdak ayrıca burun, kulaklar, gırtlak ve diğerleri gibi çeşitli organların şekline katkıda bulunur. Salgılanan hücre dışı matrikste bulunan liflerin türüne göre, kıkırdak üç tipte sınıflandırılır: (1) hiyalin kıkırdak, (2) elastik kıkırdak ve (3) fibrokartilaj.

Üç tür kıkırdağın iki ortak yapı taşı vardır: kondroblastlar ve kondrositler olan hücreler; ve liflerden oluşan matris ve hücrelerin bulunduğu yerde "boşluklar" adı verilen küçük boşluklar bırakan bir jele benzer temel bir madde.

Kıkırdak matriks, kan damarlarını, lenfatik damarları veya sinirleri almaz ve çevreleyen bağ dokusundan veya sinovyal eklemler söz konusu olduğunda sinoviyal sıvıdan difüzyonla beslenir.

karakteristikleri

Kondrositler, üç tip kıkırdakta da bulunur. Kıkırdağın oluştuğu bölgelerde uzantılarını yitiren, yuvarlanan ve bir araya gelerek "kondrifikasyon" merkezleri adı verilen yoğun kütleler oluşturan mezenkimal hücrelerden elde edilen hücrelerdir.

Bu kondrifikasyon merkezlerinde, progenitör hücreler, kendilerini azar azar çevreleyen kıkırdak matrisi sentezlemeye başlayan kondroblastlara farklılaşır.

Osteositlerde (kemik hücreleri) olana benzer bir şekilde, matrisin "boşlukları" olarak adlandırılan kondroblastlar, kondrositlere farklılaşır.

Lakunaları içindeki kondrositler bölünerek yaklaşık dört veya daha fazla hücreden oluşan kümeler oluşturabilir. Bu kümeler izojenik gruplar olarak bilinir ve orijinal kondrositin bölümlerini temsil eder.

Kıkırdak büyümesi ve kondroblast farklılaşması

Her kümenin veya izojenik grubun her hücresi bir matris oluşturduğundan, birbirlerinden uzaklaşır ve kendi ayrı lagünlerini oluştururlar. Sonuç olarak, kıkırdak içeriden büyür ve bu tür kıkırdak büyümesi interstisyel büyüme olarak adlandırılır.

Gelişmekte olan kıkırdağın periferik bölgelerinde mezenkimal hücreler fibroblastlara farklılaşır. Bunlar, perikondrium adı verilen yoğun, düzensiz, kollajenöz bir bağ dokusunu sentezler.

Perikondriyumun iki katmanı vardır: tip I kollajen ve fibroblastlardan oluşan bir harici fibröz vaskülarize katman; ve periferik olarak eklenen matrisi oluşturan kondroblastlara bölünen ve farklılaşan kondrojenik hücrelerin oluşturduğu başka bir iç hücre tabakası.

Perikondriyum hücrelerinin bu farklılaşması yoluyla, kıkırdak ayrıca periferik apozisyonla büyür. Bu büyüme sürecine, apozisyonel büyüme denir.

İnterstisyel büyüme tipik olarak kıkırdak gelişiminin ilk evresidir, ancak perikondriyum içermeyen eklem kıkırdağında ve uzun kemiklerin epifiz plakalarında veya büyüme plakalarında da meydana gelir.

Vücudun geri kalanında ise kıkırdak apozisyonla büyür.

histoloji

Kıkırdakta üç tip kondrojenik hücre bulunabilir: kondroblastlar ve kondrositler.

Kondrojenik hücreler ince ve uzunlamasına bir mil şeklinde olup mezenkimal hücrelerin farklılaşmasından kaynaklanır.

Çekirdekleri ovaldir, çok az sitoplazmaya ve zayıf gelişmiş Golgi kompleksine, kıt mitokondriye ve kaba endoplazmik retikuluma ve bol miktarda ribozomlara sahiptirler. Kondroblastlara veya osteoprogenitör hücrelere farklılaşabilirler.

Perikondriyumun iç tabakasının kondrojenik hücreleri ve kondrifikasyon merkezlerinin mezenkimal hücreleri, kondroblastların iki kaynağıdır.

Bu hücreler, oldukça gelişmiş bir kaba endoplazmik retikulum, çok sayıda ribozom ve mitokondri, iyi gelişmiş bir Golgi kompleksi ve çok sayıda salgı vezikülüne sahiptir.

Kıkırdak dokusunda kondrositler

Kondrositler, hücre dışı matrisle çevrili kondroblastlardır. Çevreye yakın olduklarında oval bir şekle ve kıkırdağın daha derin bölgelerinde bulunduklarında yaklaşık 20 ila 30 µm çapında daha yuvarlak bir şekle sahip olabilirler.

Genç kondrositler, Golgi kompleksi, kaba endoplazmik retikulum, ribozomlar ve mitokondri gibi belirgin bir çekirdekçik ve bol miktarda sitoplazmik organellere sahip büyük bir çekirdeğe sahiptir. Ayrıca bol miktarda sitoplazmik glikojen depolarına sahiptirler.

Eski kondrositlerde birkaç organel bulunur, ancak bol miktarda serbest ribozom bulunur. Bu hücreler nispeten inaktiftir, ancak protein sentezini artırarak yeniden aktif hale getirilebilir.

Kondrositler ve kıkırdak türleri

Kondrositlerin dizilişleri, bulundukları kıkırdak tipine göre değişir. İnci beyazı ve yarı saydam bir görünüme sahip olan hiyalin kıkırdakta, kondrositler birçok izojenik grupta bulunur ve matrikste çok az lif bulunan büyük boşluklar halinde düzenlenir.

Hiyalin Eklem Kıkırdağı (Kaynak: Eugenio Fernández Pruna, Wikimedia Commons)

Hiyalin kıkırdak, insan iskeletinde en bol bulunan ve tip II kolajen lifleri içerir.

Matris boyunca dağılmış tip II kolajen lifleri ile iç içe geçmiş bol dallı elastik liflere sahip olan elastik kıkırdakta, kondrositler bol miktarda bulunur ve lifler arasında homojen olarak dağılır.

Bu tip kıkırdak, kulak kepçesi, östaki tüpleri, bazı laringeal kıkırdaklar ve epiglot için tipiktir.

Fibrokartilajda, matrikste kalın, yoğun olarak dağılmış tip I kollajen lifleri arasında dizilmiş birkaç kondrosit vardır.

Bu tip kıkırdak, intervertebral disklerde, simfiz pubiste, tendonların girdiği bölgelerde ve diz ekleminde bulunur.

Özellikleri

Kondrositlerin temel işlevi, farklı kıkırdak türlerinin hücre dışı matrisini sentezlemektir. Kondrositler gibi matrisle birlikte kıkırdağın kurucu unsurlarıdır ve işlevlerini onunla (bir bütün olarak) paylaşırlar.

Kıkırdağın temel işlevleri arasında, şokları veya darbeleri ve basıları (direnci ve esnekliği sayesinde) yastıklama veya absorbe etme vardır.

Ek olarak, minimum sürtünmeyle eklem hareketlerine izin veren ve nihayetinde kulak kepçesi, burun, gırtlak, epiglot, bronş vb. Gibi farklı organları şekillendiren pürüzsüz bir eklem yüzeyi sağlarlar.

bitkileri

İnsan vücudunda en bol bulunan hiyalin kıkırdak, hastalıklar nedeniyle, ama hepsinden önemlisi spor nedeniyle birden çok yaralanmaya maruz kalabilmektedir.

Kıkırdak, nispeten az kendi kendini iyileştirme kapasitesine sahip oldukça özel bir doku olduğundan, yaralanmaları geri dönüşü olmayan hasara neden olabilir.

Eklem kıkırdak yaralanmalarını onarmak için birçok cerrahi teknik geliştirilmiştir. Bazıları diğerlerinden daha invaziv olan bu teknikler yaralanmaları iyileştirebilmesine rağmen, onarılan kıkırdak hiyalin kıkırdak olarak değil fibrokartilaj olarak oluşturulur. Bu, orijinal kıkırdak ile aynı işlevsel özelliklere sahip olmadığı anlamına gelir.

Hasar görmüş eklem yüzeylerinin yeterli onarımını elde etmek için, kıkırdağın in vitro büyümesini ve ardından naklini sağlamak için otolog kültür teknikleri (kendi kıkırdağından) geliştirilmiştir.

Bu kültürler, kondrositlerin hastadan alınan sağlıklı bir kıkırdak örneğinden izole edilmesiyle geliştirilmiştir, bunlar daha sonra kültürlenir ve nakledilir.

Bu yöntemlerin hiyalin eklem kıkırdağının büyümesi ve gelişmesi için etkili olduğu kanıtlanmış ve yaklaşık iki yıllık bir süre sonra eklem yüzeyinde kesin iyileşme sağlanmıştır.

Diğer teknikler, kıkırdağın bir fibrin ve alginik asit matrisi veya jeli üzerinde in vitro olarak yetiştirilmesini veya şu anda üzerinde çalışılmakta olan diğer doğal veya sentetik maddeleri içerir.

Bununla birlikte, bu kültürlerin amacı, yaralı eklem yüzeylerinin nakli ve bunların kesin iyileşmesi için materyal sağlamaktır.

Referanslar

1. Dudek, RW (1950). Yüksek Verimli Histoloji (2. baskı). Philadelphia, Pensilvanya: Lippincott Williams & Wilkins.
2. Gartner, L. ve Hiatt, J. (2002). Metin Atlası Histology (2. baskı). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editörler.
3. Giannini, S., R, B., Grigolo, B. ve Vannini, F. (2001). Ayak bileği ekleminin osteokondral lezyonlarında otolog kondrosit transplantasyonu. Foot and Ayak Bileği Uluslararası, 22 (6), 513–517.
4. Johnson, K. (1991). Histology and Cell Biology (2. baskı). Baltimore, Maryland: Bağımsız çalışma için Ulusal tıp serisi.
5. Kino-Oka, M., Maeda, Y., Yamamoto, T., Sugawara, K. ve Taya, M. (2005). Doku mühendisliği yapılmış kıkırdak üretimi için kondrosit kültürünün kinetik bir modellemesi. Biyobilim ve Biyomühendislik Dergisi, 99 (3), 197–207.
6. Park, Y., Lutolf, MP, Hubbell, JA, Hunziker, EB ve Wong, M. (2004). Kıkırdak Onarımı için İskele Olarak Sentetik Matriks Metaloproteinaza Duyarlı Poli (etilen glikol) Bazlı Hidrojellerde Sığır Birincil Kondrosit Kültürü. Doku Mühendisliği, 10 (3–4), 515–522.
7. Perka, C., Spitzer, RS, Lindenhayn, K., Sittinger, M. ve Schultz, O. (2000). Matriks-karışık kültür: Kondrosit kültürü ve kıkırdak transplantlarının hazırlanması için yeni metodoloji. Biyomedikal Malzeme Araştırma Dergisi, 49, 305–311.
8. Qu, C., Puttonen, KA, Lindeberg, H., Ruponen, M., Hovatta, O., Koistinaho, J. ve Lammi, MJ (2013). Kondrosit ko-kültüründe insan pluripotent kök hücrelerinin kondrojenik farklılaşması. International Journal of Biochemistry and Cell Biology, 45, 1802–1812.
9. Ross, M. ve Pawlina, W. (2006). Histoloji. İlişkili hücre ve moleküler biyoloji ile bir Metin ve Atlas (5. baskı). Lippincott Williams ve Wilkins.