Osteoblastai

Osteoblastai dažniausiai vadinamos kaulus stiprinančiomis ląstelėmis, o osteoklastai - kaulus skaldančiomis ląstelėmis. Šis požiūris tikrai per trumparegiškas. Tikslinga dviejų ląstelių tipų sąveika yra būtina kaulų metabolizmo pusiausvyros sąlyga.

Kas yra osteoblastai?

Gyvas kaulas yra nuolat atstatomas ir reikalauja ląstelių, kurios suyra ir atsinaujina, aktyvumo. Kaulo medžiagos ištirpimo ir atnaujinimo pusiausvyra yra nepaprastai svarbi, kad kaulo struktūra būtų pritaikyta prie metabolinio aktyvumo ir streso.

Šiame kontekste osteoblastai užima kaulų struktūros dalį, jie sudaro kaulų medžiagos (matricos) komponentus. Kita vertus, jie taip pat reguliuoja osteoklastų veiklą slopindami arba stimuliuodami. Dėl to abiejų tipų ląstelių bendradarbiavimas yra puikiai suderintas, o veikla pritaikyta atsižvelgiant į reikalavimus.

Nuolatinio skilimo ir kaupimosi procese keičiasi ir patys osteoblastai. Jie perkeliami iš aktyvios formos į neaktyvųjį - osteocitus. Tuomet tai yra svarbus kaulų medžiagos komponentas, tačiau jie nebeatlieka regeneracijos proceso. Tuo pačiu metu nuolat dauginami nauji aktyvūs osteoblastai, kad būtų ir toliau pakankamas kaupiamųjų ląstelių skaičius.

Anatomija ir struktūra

Osteoklastai priklauso makrofagams (milžiniškoms naikinamosioms ląstelėms), o osteoblastai vystosi iš kaulų jungiamojo audinio nediferencijuotų kamieninių ląstelių. Jie yra mažos, pupelių formos ląstelės ir pasižymi tipiška labai metaboliškai aktyvių ląstelių struktūra.

Viena vertus, viduje galima pamatyti daugybę mitochondrijų - jėgainių, tiekiančių energiją padidintam darbo krūviui. Šiurkštus endoplazminis retikulumas taip pat yra gausus. Susintetinami 3 svarbūs baltymai, reikalingi kaulų medžiagos struktūrai. I tipo kolagenas yra svarbus kaulų lankstumui. Osteokalcinas ir osteonektinas yra baltymai, atsakingi už kaulo mineralizaciją.

Ryškus „Golgi“ aparatas su savo membranos pluoštu perima sintezuotų medžiagų transportavimą į ląstelės membraną, iš kur jos išleidžiamos į išorę, į tarpląstelinę erdvę ir perduodamos į paskirties vietą.

3 vitaminų buvimas turi lemiamą reikšmę aprašytų medžiagų struktūrai. Gaminant kolageną, vitaminas C reikalingas kolageno skaidulų kryžminimui, tai yra būtina baltymo funkcionalumo sąlyga. Vitaminas K reikalingas kalcio įsisavinimui.

Galiausiai vitaminas D užtikrina, kad per žarnyną į kraują būtų absorbuojamas pakankamas kiekis kalcio ir jo būtų galima įsigyti osteokalcinui. Vitaminui D reikia saulės spindulių, kad jis būtų odoje. Kalcis reikalingas mineralizacijai, t.y., kaului stiprinti.

Funkcija ir užduotys

Gyvuose kauluose nuolat vyksta remodeliavimosi procesai. Sportas, mankšta ir svoris daro kaulus storesnius ir stipresnius; jei šių dirgiklių nėra, kaulai tampa plonesni ir silpnesni. Defektai turi būti pašalinti. Šių procesų valdymo centras yra osteoblastai. Jie pritaiko savo ir osteoklastų aktyvumą pagal poreikius.

Net esant normaliam stresui, netinkamos apkrovos ar neteisingi judesiai sukelia mikrotraumas, kurios sukelia mažus kaulo įtrūkimus. Šiuos mini lūžius reikia taisyti - tai procesas, kuris nuolat vyksta kaule. Gijimo procesas visada vyksta ta pačia seka. Pirmiausia pradeda veikti osteoklastai. Jie pašalina pažeistą audinį kartu su sveika ląstelių medžiaga. Susidaro žaizdos ertmė (spraga), didesnė nei tikrasis defektas. Ši procedūra skirta užtikrinti, kad visa sunaikinta medžiaga būtų pašalinta ir kad iš tikrųjų galėtų atsirasti naujas, nepažeistas kaulinis audinys.

Tada osteoblastai pradeda uždaryti ir sustiprinti spragą, sudarydami kaulinį audinį. Statyba užtrunka daug ilgiau nei ankstesnis išmontavimas.

Jei kaulas yra labiau įtemptas dėl darbo ar sporto, atsiranda slėgis ar įtampa arba jie abu. Padidėjusį suspaudimą sukelia svoriai, o padidėjusią įtampą sukelia sausgyslės traukimas į kaulą.

Kaip jau minėta, osteoblastai veikia kaip šio proceso kontrolės pavyzdys, todėl kaupimosi ir skilimo procesai visada yra pusiausvyroje. Jie sugeba sulėtinti ar skatinti osteoklastų veiklą. Jie išskiria medžiagas (rango ligandą), kurios gali patekti į osteoklastų receptorius ir jas aktyvuoti. Išskirdamas kitą molekulę (osteoprogesteriną), šis procesas gali būti nutrauktas ir osteoklastų veikla gali būti sustabdyta.

Ligos

Kelias kaulų ligas galima atsekti dėl to, kad sutrinka pusiausvyra tarp kaulų apykaitos susidarymo ir suskaidymo procesų, dažniausiai dėl osteoblastų funkcijos sutrikimo.

Gurkšnis atsiranda dėl nepakankamo vitamino C kiekio. Paprastai dėl to kalta netinkama mityba, todėl liga dažniausiai pasireiškia neišsivysčiusiose šalyse. Vitamino C trūkumas reiškia, kad osteoblastai negali sukurti reikalingų kryžminių ryšių tarp kolageno grandinių. Rezultatas - sugedęs kolagenas, kuris nebegali atlikti savo užduočių.

Vaikų rachitas, suaugusiems žinomas kaip osteomaliacija, atsiranda dėl vitamino D trūkumo, nes sumažėja absorbcija ir trumpas saulės poveikis. Rezultatas yra tas, kad per žarnyną absorbuojamas nepakankamai kalcio, o osteoblastai jį gali įterpti į kaulus. Dėl to jiems trūksta jėgų, jie išlieka arba tampa minkšti ir deformuojasi, ypač ten, kur jie yra veikiami slėgio (lankų kojos).

Sergant osteoporoze, kaulų apykaitos pusiausvyra išnyksta iš rankų. Arba sumažėja konstruktyvusis osteoblastų aktyvumas, arba sumažėja jų kontrolinė osteoklastų veiklos funkcija. Abiem atvejais padidėja kaulų medžiagos skilimas, sumažėja kaulų tankis. Be kitų simptomų, padidėjęs polinkis lūžti esant skeleto deformacijoms yra būdingas šios ligos požymis.

Tipiškos ir dažnos kaulų ligos

• osteoporozė
• Kaulų skausmas
• Lūžęs kaulas
• Paget'o liga