Osteocyty

Osteocyty to dojrzałe komórki kostne otoczone osteoblastami macierzy kostnej.

W przypadku ubytków kości osteocyty obumierają z powodu niedostatecznej podaży składników odżywczych i w ten sposób wywołują na miejscu osteoklasty degradujące kość. Patologiczne osteocyty mogą mieć znaczenie w chorobach, takich jak osteoporoza.

Co to są osteocyty?

Ludzka kość żyje. Niedojrzałe osteoblasty tworzą tzw. Macierz kostną. Ta sieć niedojrzałych komórek kostnych obejmuje dojrzałe komórki kostne. Są również znane jako osteocyty i stanowią liczbowo większość komórek kostnych.

Osteoblasty są ich poprzednikami. Dojrzewanie osteoblastów następuje podczas osteogenezy. Termin ten oznacza tworzenie nowej tkanki kostnej. Organizm nieustannie tworzy nową tkankę kostną i odbudowuje strukturę kości lub dostosowuje ją do obciążeń. W kościach nieustannie zachodzi demineralizacja i remineralizacja. Osteoklasty rozkładają starą substancję kostną i dlatego są odpowiedzialne za demineralizację.

Mineralizację przejmują osteoblasty. Zostają uwięzione w osteogenezie i stają się dojrzałymi osteocytami w tym układzie ubytków. Tak zwane połączenia szczelinowe łączą osteocyty ze sobą. Są to kanały między komórkami, które służą do wymiany składników odżywczych. Funkcja osteocytów nie została jeszcze ostatecznie wyjaśniona. Przypuszczalnie biorą udział w utracie kości.

Anatomia i budowa

Osteoblasty tworzą tak zwaną macierz kostną. Jest to podstawowa substancja organiczna kości, która jest wciąż niezmineralizowana. Włókna kolagenowe typu I i mukopolisacharydy są ważnymi składnikami macierzy kostnej. Uelastyczniają kość pod naciskiem.

Zarodkowa tkanka łączna jest również nazywana mezenchymem. Z tego powodu osteoblasty tworzą się w bezpośrednim sąsiedztwie naczyń włosowatych. Te niedojrzałe komórki kostne tworzą miękki osteoid. To nie jest jeszcze zwapniona substancja kostna. Z biegiem czasu osteoblasty wzbogacają osteoid o hydroksyloapatyt fosforanu wapnia. Osad ten twardnieje i stabilizuje kość. Niektóre osteoblasty są otoczone ze wszystkich stron macierzą kostną. Te osteoblasty są osteocytami. Są to komórki jednojądrzaste w układzie wnęki ze zmineralizowaną substancją kostną.

System luki osteocytów leży między poszczególnymi blaszkami kości. W każdej luce znajduje się ciało komórkowe. Przedłużenia komórek znajdują się w cienkich kanikulach. Przedłużenia komórek łączą osteocyty za pomocą połączeń szczelinowych.

Funkcja i zadania

W ludzkich kościach tworzenie i degradacja kości zachodzi na stałe. Można powiedzieć, że co siedem lat osoba otrzymuje nowy szkielet. Szkielet dostosowuje się do nowych warunków poprzez konwersję. Na przykład zestresowane kości stają się z czasem grubsze i bardziej sprężyste. Kości, które się nie poruszają lub nie są obciążone, stają się cieńsze i słabsze.

Osteoklasty i osteoblasty odgrywają główną rolę w metabolizmie kości. Gromadzą się osteoblasty. Osteoklasty rozkładają kości i zapobiegają niekończącemu się wzrostowi substancji kostnej. Rozkład przez osteoklasty jest wymagany np. W przypadku mikropęknięć lub złamań. W tych zjawiskach komórki rozkładają wadliwą substancję kostną. Rozpuszczają kość poprzez dwa mechanizmy. Najpierw usuwa się sole mineralne kości, dzięki czemu substancja staje się bardziej miękka. Dzieje się to poprzez obniżoną wartość pH w jamie między substancją kostną a osteoklastem. Niska wartość pH jest utrzymywana poprzez aktywny transport protonów.

Po rozpuszczeniu soli mineralnych osteoklasty uwalniają enzymy proteolityczne. Enzymy te rozpuszczają kolagenową macierz kostną, a następnie fagocytują uwolnione fragmenty kolagenu. Dwa mechanizmy rozpadu osteoklastów powodują powstawanie luk w gatunku Howship, które są również znane jako ścieżka odżywiania osteoklastów. Każdy osteoklast może teoretycznie rozbić taką samą ilość kości, co wymaga zbudowania prawie 100 osteoblastów. Aktywność osteoklastów jest kontrolowana hormonalnie i aktywowana przez parathormon.

Inaktywacja odbywa się poprzez kalcytoninę. Osteocyty mają teraz również przypisaną funkcję regulacyjną. W uszkodzonych kościach dostarczanie składników odżywczych przez szczelinę jest niewielkie lub nie ma ich wcale. W rezultacie osteocyty obumierają w uszkodzonej macierzy kostnej. Dopiero gdy osteocyty obumierają, osteoklasty są uruchamiane.

Choroby

Na kość mogą wpływać różne zaburzenia regulacji. Na przykład zmniejszona aktywność osteoklastów ma taką samą wartość chorobową jak zwiększona aktywność osteoklastów lub zmniejszona aktywność osteoblastów.

Patologiczne osteocyty mogą odgrywać rolę w rozregulowaniu aktywności osteoklastów. Jednak ponieważ dokładna funkcja osteocytów nie jest jeszcze znana, jest to zależność raczej spekulacyjna. Kiedy aktywność osteoklastów jest zmniejszona, kość ulega proliferacji. W ten sposób może rozwinąć się rak kości. Jednak zmniejszona aktywność osteoklastów jest również związana z chorobami, takimi jak osteoporoza genetyczna. Zwiększona aktywność osteoklastów powoduje rozkład większej ilości kości, niż mogą uformować osteoblasty. Zjawisko to odgrywa rolę w osteoporozie genetycznej.

Ponadto zjawisko to charakteryzuje takie choroby jak nadczynność przytarczyc, deformacje osteodystrofii, aseptyczna martwica kości i reumatoidalne zapalenie stawów. To samo dotyczy zapalenia przyzębia i osteogenezy imperfecta. Rola osteocytów w tych chorobach pozostaje przedmiotem badań. Ponieważ martwe osteocyty najpierw wywołują osteoklasty na miejscu zdarzenia, nie można wykluczyć związku przyczynowego między budową osteocytów a niektórymi z wymienionych chorób.