Osteoblastlar kemik: gövdenin yapısal destek uzmanlaşmış bağ dokuda bulunan üç hücre tipi bulunmaktadır. Bu hücreler, osteoprogenitör hücreler adı verilen diğer hücrelerden türetilir ve ana işlevleri kemik matrisini sentezlemektir.
Kemik, kalsiyumun birikmesi sayesinde sertleşen, doku gücü ve sertliği sağlayan hücre dışı bir matristen ve üç ana hücre sınıfından oluşur: osteoblastlar, osteoklastlar ve osteositler.
Aktif osteoblastların aktif olarak osteoidi sentezlediğini gösteren kireçsiz 'süngerimsi' kemiğin hafif mikrografı (Kaynak: Robert M. Hunt, Wikimedia Commons)
Osteoblastlar kemik oluşturan hücreler olarak bilinirken, osteoklastlar ve osteositler sırasıyla emilim ve "boşluk" hücreleridir. Bunlardan en bol olan sınıf osteositlere (% 90'dan fazla), ardından osteoblastlara (% 5) ve daha az oranda osteoklastlara (% 1) karşılık gelir.
Bu hücreler geleneksel olarak kemik oluşturan hücreler olarak tanımlanmıştır. Bununla birlikte, şu anda, örneğin sitokinler, büyüme faktörleri, proteazlar ve diğerleri gibi parakrin ve otokrin faktörlerin sentezi gibi birçok başka olaya katıldıkları kesin olarak bilinmektedir.
Eğitim
Osteoblastlar, farklılaşmalarını düzenleyen transkripsiyon faktörlerine bağlı olarak kondrositlere (kıkırdak hücreleri), miyoblastlara (kas hücreleri), adipositlere (yağ hücreleri) ve tendon hücrelerine de yol açan mezenkimal öncü hücrelerden türetilir.
Stromal veya mezenkimal hücre sistemine ait olduklarından, osteoblastlar kemik iliği ile ilişkilidir ve hematopoietik hücre sisteminden ayrı bir soya aittirler.
Bu hücrelerin oluşumunda yer alan elementler arasında üç transkripsiyon faktörü (Cbfa1, Osx ve ATF4) ve kemik morfogenezinde spesifik fonksiyonlara sahip bazı proteinler bulunur.
İskelet oluşumu sırasında, osteoblastlar iki kemik gelişimine katılırlar: kafatasına neden olan zar içi ve kıkırdak "kalıbından" oluşan endokondral.
Bununla birlikte, bu özel kemik hücreleri sınıfı, tamamen farklılaşmamıştır çünkü bunlar, salgı sistemi azalmış osteositler oluşturmak için hücre dışı matrikse "dalabilirler"; ya da tersine apoptotik süreçlere (programlanmış hücre ölümü) girebilirler.
Osteoblastların ve bir organizmadaki çoğu hücrenin hücresel kaderi genetik olarak belirlenir ve proliferasyon ve farklılaşma olayları, hormonlara ve transkripsiyon faktörlerine büyük ölçüde bağlıdır.
karakteristikleri
Osteoblastlar, kısmen farklılaşmış çok çekirdekli salgı hücreleridir (birkaç çekirdekli), içinde organellerin uzamsal olarak sıralandığı, böylece çekirdek belirgin salgı bölgesinden uzak kalır.
Elektron mikrograflarına göre, osteoblastlar, bu hücrelerin aktif salgılama işlevini açıklayan çok sayıda salgı vezikülü olan, bol miktarda pürüzlü bir endoplazmik retikulum ve oldukça gelişmiş bir Golgi kompleksi sunar.
Morfolojik özelliklerinden dolayı "kübik" hücreler olarak bilinirler ve kemik yüzeylerine yapışmış tek hücreli tabakalar oluşturdukları görülmüştür.
Osteositler gibi (farklılaşabildikleri) diğer ilgili hücrelerin aksine, osteoblastlar komşu hücreleriyle kısa uzantılar yoluyla temas eder ve yakındaki osteositlerle iletişim kurmak için daha uzun olanları kullanır.
Hem osteoblastlar hem de osteositlerin çoğu, osteoblastlar tarafından sentezlenen osteoid olarak bilinen kemik matriksindeki organik bir madde sayesinde mineralize kemik matriksinden ayrılır.
Osteoblastlar hücre zarlarında, paratiroid hormonu reseptörlerinin öne çıktığı integrinler ve hormon reseptörleri gibi önemli faktörlere sahiptir. Bu, osteoklastların farklılaşması için gerekli olan osteoprotegerin ligandının salgılanmasını uyarır.
Östrojen, büyüme hormonu, D3 vitamini ve tiroksin yanı sıra sitokinler ve farklılaşmalarının bağlı olduğu özel transkripsiyon faktörleri gibi diğer faktörlere yanıt verebilirler.
Özellikleri
Osteoblastların işlevleri, kemik matrisinin organik bileşenlerinin sentezinden sorumlu oldukları için iskelet yapısının korunmasında özetlenebilir. Bunlar arasında kolajen lifleri, glikoproteinler ve bazı proteoglikanlar bulunur.
Ortak bir kökeninden osteoblastları, kemik astar hücrelerini ve osteositleri sentezleyen kemik matriksine farklılaşabildikleri için işlevleri esas olarak olgunlaşmalarıyla ilgilidir.
Aynı zamanda, belirli enzimlerin sentezinden ve işlevi osteoidin çıkarılmasını içeren, osteoklastların kalsifiye kemik yüzeyine erişmesine katkıda bulunan ve böylece işlevini kontrol eden özel faktörlerin sentezinden sorumludur.
Osteoklastlar ile birlikte, osteoblastlar, kemik dokusuna uygulanan farklı mekanik stres türlerine yanıt olarak osteoklastlar tarafından yeniden emilen kemik bölgelerini değiştirerek kemiğin yeniden modelleme süreçlerine katılırlar.
Osteoklast aktivitesini düzenleme kabiliyetine sahip olduklarından, osteoblastlar dolaylı olarak vücut kalsiyum homeostazına katılırlar.
Sadece kemik matrisinin organik bileşenlerinin salgılanmasına değil, aynı zamanda diğer fosfoproteinlerin fosforilasyonunu düzenleyebilen alkalin fosfataz gibi enzimlerin salgılanması yoluyla kalsifikasyonuna da katılırlar.
Ek olarak, osteonektin / SPARC, tenascin C, fibronektin ve trombospondin protein ailesinin üyeleri gibi bu hücreler tarafından üretilen glikoproteinlerin bazıları, yapışma, göç, çoğalma ve diğerlerinden farklılaşmanın düzenlenmesinde rol oynar. kemik hücreleri.
İlgili patolojiler
İnsandaki birçok hastalık, bu hücrelerin kemik oluşumuna doğrudan katılımının bir sonucu olarak osteoblastların işlevi ile ilgilidir.
Osteoblastlarla ilişkili en yaygın hastalıklar arasında osteoporoz, Paget hastalığı (kemiklerin deformasyonu ve kırılganlığı ile ilgili) ve osteoartrit (kemiklerin uçlarını kaplayan koruyucu dokuların aşınması) vardır.
Örneğin osteoporoz, osteoblastların kemik oluşturma aktivitesi ile osteoklastların uzmanlaştığı kemik emilim aktivitesi arasındaki negatif dengeden kaynaklanır.
Bu negatif denge, osteoprogenitör hücrelerin proliferasyonu veya farklılaşmasındaki eksikliklerle veya aşırı apoptoz olaylarıyla ilişkili görünmektedir.
Referanslar
- Caetano-López, J., Canhao, H. ve Fonseca, J. (2007). Osteoblastlar ve Kemik Oluşumu. Açta Reum Prot, 32, 103–110.
- Gartner, L. ve Hiatt, J. (2002). Metin Atlası Histology (2. baskı). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editörler.
- Johnson, K. (1991). Histology and Cell Biology (2. baskı). Baltimore, Maryland: Bağımsız çalışma için Ulusal tıp serisi.
- Mackie, EJ (2003). Osteoblastlar: iskelet mimarisinin orkestrasyonunda yeni roller. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 35, 1301-1305.
- Martin, TJ, Fundlay, DM, Heath, JK ve Ng, KW (1993). Osteoblastlar: Farklılaşma ve İşlev. Kemik Fizyolojisi ve Farmakolojisinde. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
- Tenenbaum, HC ve Heersche, JNM (1982). Vitro'da Osteoblastların Farklılaşması ve Mineralize Kemik Oluşumu. Calcif. Doku. Int., 34, 76–79.