Par osteoblastus ir viens no trīs šūnu tipiem atrodamas specializējas saistaudu strukturālā atbalsta ķermeni: kaulam. Šīs šūnas ir iegūtas no citām šūnām, kuras sauc par osteoprogenitor šūnām, un to galvenā funkcija ir kaulu matricas sintezēšana.
Kaulu veido ārpusšūnu matrica, kas sacietē, pateicoties kalcija nogulsnēšanai, piešķirot audiem stiprumu un stingrību, un trīs galvenās šūnu klases: osteoblasti, osteoklasti un osteocīti.
Atkaļķota “atceltā” kaula gaismas mikrogrāfs, kurā redzami aktīvi osteoblasti, kas aktīvi sintezē osteoīdu (Avots: Roberts M. Hunt caur Wikimedia Commons)
Osteoblasti ir zināmi kā kaulus veidojošās šūnas, savukārt osteoklasti un osteocīti ir attiecīgi rezorbcijas un "plaisu" šūnas. No tiem visbagātīgākā klase atbilst osteocītiem (vairāk nekā 90%), kam seko osteoblasti (5%) un mazākā mērā osteoklasti (1%).
Šīs šūnas tradicionāli identificē kā kaulu veidojošās šūnas. Tomēr šobrīd ir droši zināms, ka viņi piedalās daudzos citos pasākumos, piemēram, parakrīno un autokrīno faktoru, piemēram, citokīnu, augšanas faktoru, proteāžu un citu sintēzē.
Apmācība
Osteoblasti tiek iegūti no mezenhimālo prekursoru šūnām, kas atkarībā no transkripcijas faktoriem, kas regulē to diferenciāciju, rada arī hondrocītus (skrimšļa šūnas), mioblastus (muskuļu šūnas), adipocītus (tauku šūnas) un cīpslu šūnas.
Tā kā tie pieder stromas vai mezenhīmas šūnu sistēmai, osteoblasti ir saistīti ar kaulu smadzenēm, un tie pieder pie atsevišķas līnijas no hematopoētiskās šūnu sistēmas.
Starp elementiem, kas iesaistīti šo šūnu veidošanā, ir trīs transkripcijas faktori (Cbfa1, Osx un ATF4) un daži proteīni ar īpašām funkcijām kaulu morfoģenēzē.
Skeletonģenēzes laikā osteoblasti piedalās divās kaulu attīstības formās: intramembranous, kas rada galvaskausu, un endohondral, kas veidojas no skrimšļa "pelējuma".
Tomēr šī īpašā kaulu šūnu klase nav pilnībā diferencēta, jo tās var “ienirt” ārpusšūnu matricā, veidojot osteocītus, kuru sekrēcijas sistēma ir samazināta; vai, gluži pretēji, viņi var iziet apoptotiskos procesos (ieprogrammēta šūnu nāve).
Osteoblastu, tāpat kā vairuma organisma šūnu, liktenis šūnās ir ģenētiski noteikts, un proliferācijas un diferenciācijas notikumi ir lielā mērā atkarīgi no hormoniem un transkripcijas faktoriem.
raksturojums
Osteoblasti ir daļēji diferencētas daudzkodolu sekrēcijas šūnas (ar vairākiem kodoliem), kurās organoīdi ir telpiski sakārtoti tā, lai kodols paliek prom no ievērojamā sekrēcijas reģiona.
Saskaņā ar elektronu mikrogrāfiju, osteoblastiem ir bagātīgs aptuvens endoplazmatisks retikulums un augsti attīstīts Golgi komplekss ar daudziem sekrēcijas pūslīšiem, kas veido šo šūnu aktīvo sekrēcijas funkciju.
Morfoloģisko īpašību dēļ tās ir pazīstamas kā "kuboidālas" šūnas un tiek atrasti veidojot vienšūnu slāņus, kas pielipuši kaulu virsmām.
Atšķirībā no citām radniecīgām šūnām, piemēram, osteocītiem (kuros tie var atšķirties), osteoblasti saskaras ar kaimiņu šūnām, izmantojot īsus pagarinājumus, un izmanto garākus, lai sazinātos ar tuvumā esošajiem osteocītiem.
Pateicoties osteoblastu sintezētai kaulu matricas organiskajai vielai, kas pazīstama kā osteoīds, tiek atdalīti gan osteoblasti, gan lielākā daļa osteocītu.
Osteoblastiem šūnu membrānās ir svarīgi faktori, piemēram, integrīni un hormonu receptori, starp kuriem izceļas paratheidīta hormonu receptori. Tas stimulē osteoprotegerīna ligandu sekrēciju, kas nepieciešama osteoklastu diferenciācijai.
Viņi spēj reaģēt uz estrogēnu, augšanas hormonu, D3 vitamīnu un tiroksīnu, kā arī citiem faktoriem, piemēram, citokīniem un specifiskiem transkripcijas faktoriem, no kuriem atkarīga to diferenciācija.
Iespējas
Osteoblastu funkcijas var apkopot skeleta arhitektūras uzturēšanā, jo tie ir atbildīgi par kaulu matricas organisko sastāvdaļu sintēzi. Tajos ietilpst kolagēna šķiedras, glikoproteīni un daži proteoglikāni.
Viņu funkcijas galvenokārt ir saistītas ar to nobriešanu, jo no kopīgas izcelsmes tie var atšķirties kaulu matricā, kas sintezē osteoblastus, kaulu oderēšanas šūnas un osteocītus.
Tas ir arī atbildīgs par noteiktu enzīmu un īpašu faktoru sintēzi, kuru funkcija ir saistīta ar osteoīda noņemšanu, veicinot osteoklastu piekļuvi kalcificētajai kaula virsmai, tādējādi kontrolējot tā darbību.
Kopā ar osteoklastiem osteoblasti piedalās kaulu pārveidošanas procesos, aizstājot osteoclastu absorbētos kaulu reģionus, reaģējot uz dažāda veida mehāniskiem spriegumiem, kas tiek pakļauti kaulu audiem.
Tā kā viņiem piemīt spēja regulēt osteoklastu darbību, osteoblasti netieši piedalās ķermeņa kalcija homeostāzē.
Viņi piedalās ne tikai kaulu matricas organisko komponentu sekrēcijā, bet arī tās pārkaļķošanā, izdalot enzīmus, piemēram, sārmainu fosfatāzi, kas spēj regulēt citu fosfoproteīnu fosforilēšanos.
Turklāt daži no šo šūnu ražotajiem glikoproteīniem, piemēram, osteonektīns / SPARC, tenascīns C, fibronektīns un olbaltumvielu trombospondīnu grupas locekļi, ir iesaistīti adhēzijas, migrācijas, proliferācijas un diferenciācijas regulēšanā no citiem. kaulu šūnas.
Saistītās patoloģijas
Daudzas slimības cilvēkam ir saistītas ar osteoblastu darbību kā šo šūnu tiešas līdzdalības sekas kaulu veidošanā.
Starp visbiežāk sastopamajām slimībām, kas saistītas ar osteoblastiem, ir osteoporoze, Pedžeta slimība (kurai ir sakars ar kaulu deformāciju un trauslumu) un osteoartrīts (aizsargājošo audu nodilums, kas savieno kaulu galus).
Osteoporoze, piemēram, rodas no negatīva līdzsvara starp osteoblastu kaulus veidojošo aktivitāti un kaulu rezorbcijas aktivitāti, kurā specializējas osteoklasti.
Šķiet, ka šī negatīvā bilance ir saistīta ar trūkumiem osteoprogenitor šūnu proliferācijā vai diferenciācijā vai ar pārmērīgiem apoptozes gadījumiem.
Atsauces
- Caetano-López, J., Canhao, H., & Fonseca, J. (2007). Osteoblasti un kaulu veidošanās. Acta Reum Prot, 32, 103–110.
- Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Histoloģijas teksta atlants (2. izdevums). Meksika DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Džonsons, K. (1991). Histoloģija un šūnu bioloģija (2. izdevums). Baltimora, Merilenda: Nacionālās medicīnas sērijas neatkarīgiem pētījumiem.
- Makijs, EJ (2003). Osteoblasti: jaunas lomas skeleta arhitektūras orķestrēšanā. Starptautiskais bioķīmijas un šūnu bioloģijas žurnāls, 35, 1301-1305.
- Martin, TJ, Fundlay, DM, Heath, JK, & Ng, KW (1993). Osteoblasti: diferenciācija un darbība. Kaulu fizioloģijā un farmakoloģijā. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
- Tenenbaums, HC un Heersche, JNM (1982). Osteoblastu diferenciācija un mineralizēta kaula veidošanās in vitro. Kalifs Audu. Int., 34, 76–79.