Osteocitai

Osteocitai yra subrendusios kaulų ląstelės, apgaubtos kaulų matricos osteoblastų.

Esant kaulo defektams, osteocitai miršta dėl nepakankamo maistinių medžiagų tiekimo ir todėl scenoje vadina kaulus ardančius osteoklastus. Patologiniai osteocitai gali būti svarbūs tokioms ligoms kaip osteoporozė.

Kas yra osteocitai?

Žmogaus kaulas yra gyvas. Nesubrendę osteoblastai sudaro vadinamąją kaulų matricą. Šis nesubrendusių kaulų ląstelių tinklas apima subrendusias kaulų ląsteles. Jie taip pat žinomi kaip osteocitai ir pagal skaičių jie sudaro didžiąją dalį kaulų ląstelių.

Osteoblastai yra jų pirmtakas. Osteoblastų brendimas vyksta osteogenezės metu. Ši sąvoka reiškia naujo kaulinio audinio formavimąsi. Kūnas nuolat formuoja naują kaulinį audinį ir atkuria kaulo struktūrą arba pritaiko ją apkrovoms. Kauluose nuolat vyksta demineralizacija ir remineralizacija. Osteoklastai skaido seną kaulų medžiagą, todėl yra atsakingi už demineralizaciją.

Osteoblastai perima mineralizaciją. Jie įstrigę osteogenezėje ir tampa subrendusiais šios ertmės sistemos osteocitais. Vadinamosios tarpo jungtys sujungia osteocitus viena su kita. Tai yra kanalai iš ląstelių, kurie keičiasi maistinėmis medžiagomis. Osteocitų funkcija dar nėra galutinai išaiškinta. Tikriausiai jie dalyvauja kaulų nykime.

Anatomija ir struktūra

Osteoblastai sudaro vadinamąją kaulų matricą. Tai yra pagrindinė organinė kaulo medžiaga, kuri vis dar nemineralizuota. I tipo kolageno skaidulos ir mukopolisaharidai yra svarbūs kaulų matricos komponentai. Jie daro kaulą elastingą veikiant slėgiui.

Embrioninis jungiamasis audinys dar vadinamas mezenchimu. Iš to osteoblastai susidaro arti kraujo kapiliarų. Šios nesubrendusios kaulų ląstelės sudaro minkštą osteoidą. Tai dar nėra kalcifikuota kaulų medžiaga. Laikui bėgant, osteoblastai praturtina osteoidą kalcio fosfato hidroksilapatitu. Ši sankaupa sukietėja ir stabilizuoja kaulą. Kai kurie osteoblastai iš visų pusių yra apsupti kaulų matrica. Šie osteoblastai yra osteocitai. Tai mononuklearinės ląstelės, esančios ertmės sistemoje su mineralizuota kaulų medžiaga.

Osteocitų spragų sistema yra tarp atskirų kaulų lamelių. Kiekviename spragoje yra ląstelės kūnas. Ląstelių prailginimai yra smulkiose žvakidėse. Ląstelių prailginimai jungia osteocitus tarpo jungtimis.

Funkcija ir užduotys

Žmogaus kauluose kaulai formuojasi ir skyla nuolat. Kas septynerius metus žmogus gauna naują, taip sakant, skeletą. Keisdamasis, skeletas prisitaiko prie naujų sąlygų. Pavyzdžiui, įtempti kaulai laikui bėgant tampa storesni ir atsparesni. Kaulai, kurie nejuda arba nėra patirti streso, tampa plonesni ir silpnesni.

Osteoklastai ir osteoblastai vaidina svarbų vaidmenį kaulų metabolizme. Osteoblastai kaupiasi. Osteoklastai suskaido kaulus ir užkerta kelią begaliniam kaulų medžiagos augimui. Skirstymas pagal osteoklastus reikalingas, pavyzdžiui, esant mikro lūžiams ar lūžiams. Esant šiems reiškiniams, ląstelės suskaido defektinę kaulų medžiagą. Jie ištirpina kaulą dviem mechanizmais. Pirmiausia pašalinamos kaulų mineralinės druskos, kad medžiaga taptų minkštesnė. Tai atsitinka dėl sumažėjusios pH vertės ertmėje tarp kaulų medžiagos ir osteoklasto. Maža pH vertė išlaikoma aktyviai transportuojant protonus.

Ištirpinus mineralines druskas, osteoklastai išskiria proteolitinius fermentus. Šie fermentai ištirpina kolageno kaulų matricą ir tada fagocitina išsiskyrusio kolageno fragmentus. Du osteoklastų skilimo mechanizmai sukuria Howship spragas, kurios dar vadinamos osteoklastų maitinimo taku. Kiekvienas osteoklastas teoriškai gali suskaidyti tą patį kaulų kiekį, kuriam sukurti reikia beveik 100 osteoblastų. Osteoklastų veiklą hormoniškai kontroliuoja ir aktyvuoja prieskydinis hormonas.

Inaktyvacija vyksta per kalcitoniną. Osteocitams dabar taip pat priskirta reguliavimo funkcija. Kaulais su trūkumais trūksta mažai maistinių medžiagų arba jos nėra. Dėl to osteocitai miršta pažeistoje kaulų matricoje. Osteoklastai pradeda veikti tik tada, kai miršta osteocitai.

Ligos

Kaulą gali paveikti įvairūs sutrikimai. Pavyzdžiui, sumažėjęs osteoklastų aktyvumas turi tokią pat reikšmę ligai kaip padidėjęs osteoklastų aktyvumas arba sumažėjęs osteoblastų aktyvumas.

Patologiniai osteocitai gali atlikti tam tikrą vaidmenį reguliuojant osteoklastų veiklą. Tačiau kadangi tiksli osteocitų funkcija dar nežinoma, tai gana spekuliatyvus ryšys. Kai sumažėja osteoklastų aktyvumas, kaulas daugėja. Kaulų vėžys gali išsivystyti tokiu būdu. Sumažėjęs osteoklastų aktyvumas taip pat susijęs su tokiomis ligomis kaip genetinė osteoporozė. Padidėjęs osteoklastų aktyvumas sulaužo daugiau kaulų, nei gali sudaryti osteoblastai. Šis reiškinys vaidina genetinę osteoporozę.

Be to, šis reiškinys pasižymi tokiomis ligomis kaip hiperparatiroidizmas, osteodistrofijos deformandai, aseptinė kaulų nekrozė ir reumatoidinis artritas. Tas pats pasakytina apie periodontitą ir osteogenesis imperfecta. Osteocitų vaidmuo minėtose ligose tebėra tyrimų objektas. Kadangi negyvi osteocitai pirmą kartą vadina osteoklastus scenoje, negalima atmesti priežastinio ryšio tarp osteocitų struktūros ir kai kurių paminėtų ligų.