W osteocyty to typ komórek znajdujących się w kości, specjalistycznego tkanki łącznej. Pochodzą z innych komórek zwanych osteoblastami i znajdują się w dużej mierze w miejscach zwanych „przerwami” w macierzy kostnej.
Kość składa się głównie z trzech typów komórek: osteoblastów, osteoklastów i osteocytów. Oprócz płynu pozakomórkowego ma złożoną zwapnioną macierz zewnątrzkomórkową, która jest odpowiedzialna za twardość tych tkanek, które służą jako wsparcie strukturalne dla całego organizmu.
Shahfa84
Osteocyte
Osteocyty to jedne z najliczniejszych komórek kości. Stanowią one ponad 90% całkowitej zawartości komórek w tej tkance, podczas gdy osteoblasty stanowią około 5%, a osteoklasty około 1%. Mówi się, że w kości dorosłego człowieka jest 10 razy więcej osteocytów niż osteoblastów.
Jego funkcje są zróżnicowane, ale do najważniejszych należy udział w procesach sygnalizacyjnych zarówno tworzenia, jak i resorpcji kości, co jest również związane z niektórymi znanymi patologiami klinicznymi.
Trening
Osteocyty powstają z osteoblastów, ich komórek progenitorowych, w procesie, który zachodzi dzięki rekrutacji osteoblastów do powierzchni kości, gdzie określone sygnały wyzwalają inicjację różnicowania.
To zróżnicowanie pociąga za sobą serię drastycznych zmian zarówno w postaci, jak i funkcji komórek, ponieważ osteoblasty przechodzą od komórek „prostopadłościanu” specjalizujących się w wydzielaniu macierzy zewnątrzkomórkowej do wydłużonych komórek z małymi ciałami, które są połączone z sąsiednie komórki przez długie projekcje cytoplazmatyczne.
Nowe zróżnicowane komórki (osteocyty), połączone z komórkami osadzonymi w kości, są później zamykane w osteoidzie, niezmineralizowanym materiale organicznym składającym się głównie z włókien kolagenowych i innych białek włóknistych.
Kiedy osteoid wokół kompleksu osteoid-osteocyt (etap przejściowy) twardnieje w wyniku mineralizacji, komórki zostają uwięzione i unieruchomione w „lukach” w macierzy zewnątrzkomórkowej, gdzie dochodzi do kulminacji różnicowania. Proces ten jest postrzegany jako reckluzja komórek w ich własnej macierzy zewnątrzkomórkowej.
Tworzenie i wydłużanie się dendrytów lub wypustek cytoplazmatycznych osteocytów jest kontrolowane przez różne czynniki genetyczne, molekularne i hormonalne, wśród których wykazano, że wyróżniają się niektóre metaloproteinazy macierzy.
Znaki różnicowania
Wielu autorów zgadza się, że te procesy są uwarunkowane genetycznie; to znaczy, na różnych etapach różnicowania osteoblastów do osteocytów obserwuje się różne i niejednorodne wzorce ekspresji genów.
Z morfologicznego punktu widzenia transformacja lub różnicowanie osteoblastów w osteocyty zachodzi podczas tworzenia kości. W tym procesie wypustki niektórych osteocytów rosną, aby utrzymać kontakt z leżącą poniżej warstwą osteoblastów i kontrolować ich aktywność.
Kiedy wzrost zatrzymuje się i komunikacja między osteocytami a aktywnymi osteoblastami zostaje zakłócona, wytwarzane są sygnały, które indukują rekrutację osteoblastów na powierzchnię i wtedy los ich komórek jest zagrożony.
Obecnie z molekularnego punktu widzenia niektóre efektory tego przejścia zostały już zidentyfikowane. Wśród nich są czynniki transkrypcyjne, które aktywują produkcję białek, takich jak kolagen typu I, osteopontyna, sialoproteina kostna i oteokalcyna.
cechy
Osteocyty to komórki ze spłaszczonymi jądrami i kilkoma organellami wewnętrznymi. Mają znacznie zmniejszoną retikulum endoplazmatyczne i aparat Golgiego, a ich ciało komórkowe jest małe w porównaniu z innymi komórkami w powiązanych tkankach.
Mimo to są bardzo aktywnymi i dynamicznymi komórkami, ponieważ syntetyzują wiele niekolagenowych białek macierzy, takich jak osteopontyna i osteokalcyna, a także kwas hialuronowy i niektóre proteoglikany, wszystkie ważne czynniki dla zachowania kości.
Odżywianie tych komórek zależy od transportu przez tak zwaną przestrzeń okołokomórkową (między ścianą jamy lub laguny a błoną plazmatyczną osteocytu), która stanowi krytyczne miejsce wymiany składników odżywczych i metabolity, informacje i niektóre odpady metaboliczne.
Jedną z najbardziej wyróżniających się cech tych komórek jest tworzenie się długich „podobnych do dendrytów” procesów pochodzenia cytoplazmatycznego, które są zdolne do przemieszczania się przez małe tunele w macierzy zwanej „canaliculi” w celu połączenia każdego osteocytu z jego sąsiednie komórki i te na powierzchni kości.
Te procesy lub występy są połączone ze sobą za pomocą połączeń szczelinowych, które umożliwiają im wymianę cząsteczek i przewodzenie hormonów do odległych miejsc w tkance kostnej.
Komunikacja osteocytów z innymi komórkami zależy od tych wypustek, które wychodzą z ciała komórki i wchodzą w bezpośredni kontakt z innymi komórkami, chociaż wiadomo również, że w tym celu zależą one od wydzielania niektórych hormonów.
Osteocyty są komórkami bardzo długowiecznymi i mogą trwać latami, a nawet dziesięcioleciami. Uważa się, że okres półtrwania osteocytu wynosi około 25 lat, bardzo długi czas, zwłaszcza w porównaniu z osteoblastami i osteoklastami, które trwają tylko kilka tygodni, a nawet kilka dni.
cechy
Oprócz tego, że są ważnymi składnikami strukturalnymi tkanki kostnej, jedną z głównych funkcji osteocytów jest integracja sygnałów mechanicznych i chemicznych, które kierują wszystkimi procesami rozpoczynania przebudowy kości.
Wydaje się, że komórki te działają jako „sterowniki” kierujące aktywnością osteoklastów i osteoblastów.
Niedawne badania wykazały, że osteocyty pełnią funkcje regulacyjne, które wykraczają daleko poza granice kości, ponieważ uczestniczą, poprzez niektóre szlaki endokrynologiczne, w metabolicie fosforanu.
Uważa się również, że komórki te pełnią funkcje w ogólnoustrojowym metabolizmie minerałów i ich regulacji. Fakt ten opiera się na potencjale wymiany minerałów w płynnych przestrzeniach okołokomórkowych (wokół komórek) osteocytów.
Ponieważ komórki te mają zdolność reagowania na parathormon (PTH), przyczyniają się również do regulacji poziomu wapnia we krwi i trwałego wydzielania nowej zewnątrzkomórkowej macierzy kostnej.
Bibliografia
- Aarden, EM, Burger, EH, Nijweide, PJ, Biology, C. i Leiden, AA (1994). Funkcja osteocytów w kości. Journal of Cellular Biochemistry, 55, 287–299.
- Bonewald, L. (2007). Osteocyty jako dynamiczne wielofunkcyjne. Ann. NY Acad. Sci., 1116, 281-290.
- Cheung, MBSW, Majeska, R. i Kennedy, O. (2014). Osteocyty: Master Orchestrators of Bone. Calcif Tissue Int, 94, 5–24.
- Franz-odendaal, TA, Hall, BK i Witten, PE (2006). Buried Alive: Jak osteoblasty stają się osteocytami. Developmental Dynamics, 235, 176–190.
- Gartner, L. i Hiatt, J. (2002). Text Atlas of Histology (wyd. 2). Meksyk DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Johnson, K. (1991). Histology and Cell Biology (2nd ed.). Baltimore, Marylnand: Krajowa seria medyczna do niezależnych badań.
- Kuehnel, W. (2003). Color Atlas of Cytology, Histology, and Microscopic Anatomy (wyd. 4). Nowy Jork: Thieme.