W chondroblasty są komórki, które są częścią kości i chrząstki. Mają pochodzenie mezenchymalne, są prekursorami chondrocytów i syntetyzują wiele białek tkanki chrzęstnej.
Chondroblasty powstają na dwa różne sposoby: z komórek mezenchymalnych w centrum chondryfikacji lub z komórek chondrogennych wewnętrznej warstwy komórek okołochrzęstnych.
Mikroskopia fragmentu chrząstki szklistej (źródło: Reytan, za Wikimedia Commons)
We wszystkich obszarach ciała zwierząt, w których powstaje chrząstka, komórki mezenchymalne same cofają swoje procesy, nabierają półkolistego kształtu i są zgrupowane w gęste masy zwane „centrami chondryfikacji”.
Te komórki lub centra chondryfikacji różnicują się w chondroblasty i zaczynają wydzielać wokół siebie dużą ilość macierzy zewnątrzkomórkowej. Taki proces zamyka każdy chondroblast w małej oddzielnej komorze zwanej „laguną”.
Gdy chondroblasty zostaną całkowicie pokryte gęstą wydzielaną macierzą zewnątrzkomórkową, nazywa się je „chondrocytami”. Chrząstka składa się z macierzy pozakomórkowej, chondrocytów i innych ściśle upakowanych składników.
Ponieważ substancją macierzy zewnątrzkomórkowej jest ta, która tworzy chrząstkę, nie jest ona unaczyniona, nie posiada nerwów ani naczyń limfatycznych. W ten sposób komórki w lagunach otrzymują pożywienie dzięki naczyniom krwionośnym pobliskiej tkanki łącznej, poprzez dyfuzję przez macierz zewnątrzkomórkową.
Charakterystyka ogólna
Chondroblasty są bazofilnymi i „wypchanymi” komórkami zawierającymi organelle niezbędne im do syntezy białek. Obserwacje chondroblastów za pomocą mikroskopu elektronowego pokazują bogatą i rozwiniętą sieć szorstkiej retikulum endoplazmatycznego.
Komórki te mają również dobrze rozwinięty aparat Golgiego, wiele mitochondriów i dużą liczbę niedorozwiniętych pęcherzyków wydzielniczych. Niektórzy autorzy klasyfikują chondroblasty jako „chondrocyty otoczone macierzą zewnątrzkomórkową”.
Diagram przedstawiający komórki chrzęstne zwane chondroblastami (źródło: Cancer Research UK za pośrednictwem Wikimedia Commons)
Chondroblasty znajdujące się na obrzeżach tkanek mają kształt jajowaty lub eliptyczny, natomiast te znajdujące się wewnątrz tkanek mają kształt okrągły i średnicę od 10 do 30 μm.
Wszystkie chondroblasty otoczone są grubą warstwą macierzy zewnątrzkomórkowej, która składa się głównie z włókien kolagenowych, proteoglikanów, glikoprotein i innych związków. Ta matryca jest odporna na dużą kompresję i rozciąganie.
Chociaż wszystkie trzy typy tkanki chrzęstnej zwierząt posiadają chondrocyty, chondroblasty występują tylko w dwóch z nich: chrząstce szklistej i chrząstce elastycznej.
Pochodzenie
Chondrogeneza to proces rozwoju chrząstki, dlatego jest główną formą, w której powstają chondroblasty. Zaczyna się, gdy komórki mezenchymalne zwane komórkami „chondroprogenitor” zlepiają się ze sobą i tworzą gęstą, okrągłą grupę komórek.
Gęsta, okrągła grupa komórek jest nazywana „węzłem chondrogenów”; Są to komórki mezenchymalne lub ektomezenchymalne, które zazwyczaj wyznaczają miejsce powstania chrząstki szklistej. W tym momencie następuje ekspresja czynnika transkrypcyjnego SOX-9, który wyzwala różnicowanie się komórek z „węzła chondrogenowego” w nowe chondroblasty.
Te nowo zróżnicowane chondroblasty zaczynają się stopniowo rozdzielać, wydalając materiał macierzy zewnątrzkomórkowej, który będzie je później otaczał.
W rejonie głowy większości zwierząt chondroblasty powstają ze skupisk komórek ektomezenchymalnych pochodzących z komórek „grzebienia nerwowego”.
Chondrogeneza, czyli pochodzenie chondroblastów, jest silnie regulowana przez wiele czynników i cząsteczek, w tym ligandy zewnątrzkomórkowe, receptory jądrowe, czynniki transkrypcyjne, cząsteczki adhezyjne i białka macierzy.
Synteza chondroblastów może zachodzić poprzez wzrost apozycyjny lub wzrost śródmiąższowy.
Wzrost przez przyleganie
W tym wzroście chondroblasty powstają na powierzchni istniejącej lub „starej” chrząstki. Te nowe komórki pochodzą z wewnętrznej lub głębokiej warstwy otaczającego okołochondrium.
Kiedy zaczyna się wzrost chrząstki, komórki przechodzą proces „odróżnicowania”, kierując się ekspresją czynnika transkrypcyjnego SOX-9. Znikają procesy cytoplazmatyczne tych komórek, jądro komórkowe ulega kondensacji i nabiera całkowicie okrągłego kształtu.
Ponadto cytoplazma powiększa się i staje się znacznie bardziej obszerna. Zmiany te są typowe dla komórek, które różnicują się w chondroblasty, które następnie syntetyzują macierz chrzęstną i otaczające je włókna kolagenowe typu II.
Wzrost śródmiąższowy
W tym procesie nowe chondroblasty rozwijają się w istniejącej już chrząstce. Pochodzą one z mitotycznych podziałów chondroblastów znajdujących się w lukach macierzy zewnątrzkomórkowej.
Ten proces jest możliwy tylko dzięki zdolności podziału, jaką utrzymują chondroblasty. Podobnie, otaczająca macierz chrzęstna jest podatna, co pozwala na dodatkową aktywność wydzielniczą.
Na początku podziału komórka potomna zajmuje tę samą lukę, ale gdy wydalana jest nowa macierz zewnątrzkomórkowa, zaczynają się one rozdzielać, aż każdy chondroblast wygeneruje własną lukę.
cechy
Ogólny wzrost chrząstki jest wynikiem wydzielania śródmiąższowego nowej macierzy zewnątrzkomórkowej wydzielanej przez nowo zróżnicowane chondroblasty.
Duża ilość macierzy zewnątrzkomórkowej wydzielanej przez chondrocyty i chondroblasty nadaje chrząstce elastyczność i wytrzymałość. Pozwala to komórkom i tkankom na absorbowanie wstrząsów mechanicznych.
Chondroblasty, wśród wielu produktów, które syntetyzują, wytwarzają włókna kolagenowe typu II, IX, X i XI, przy czym największy udział ma kolagen typu II. Wytwarzają również siarczan chondroityny.
Oprócz tego gładka powierzchnia chrząstki pozwala stawom ciała na płynne poruszanie się, prawie bez tarcia (te tkanki chrzęstne pokrywają powierzchnię kości).
Chondroblasty są szczególnie bogate w chrząstkę szklistą, która jest elastyczną, półprzezroczystą, szarą substancją, która jest najbardziej rozpowszechnionym typem chrząstki w organizmie człowieka.
Znajduje się w nosie, krtani, brzusznych końcach żeber połączonych przegubowo z mostkiem, pierścieniach tchawicy, oskrzelach i powierzchniach stawowych ruchomych stawów ciała.
Ten typ chrząstki tworzy szablon chrząstki wielu kości podczas rozwoju embrionalnego i tworzy nasadowe podstawy kości, gdy są one w fazie wzrostu.
Bibliografia
- Aubin, JE, Liu, F., Malaval, L., & Gupta, AK (1995). Różnicowanie osteoblastów i chondroblastów. Kość, 17 (2), S77-S83.
- Franz - Odendaal, TA, Hall, BK i Witten, PE (2006). Pochowany żywcem: jak osteoblasty stają się osteocytami. Dynamika rozwoju: oficjalna publikacja American Association of Anatomists, 235 (1), 176-190.
- Gartner, LP i Hiatt, JL (2012). Atlas kolorów i tekst histologiczny. Lippincott Williams & Wilkins.
- Hoffman, LM, Weston, AD, & Underhill, TM (2003). Molekularne mechanizmy regulujące różnicowanie chondroblastów. JBJS, 85 (supl_2), 124-132.
- Ross, MH i Pawlina, W. (2006). Histologia. Lippincott Williams & Wilkins.