Osteociti: struktura, funkcija i bolesti

Osteociti su zrele koštane stanice zatvorene osteoblastima koštane matrice. Kad je kost neispravna, osteociti umiru zbog neadekvatne opskrbe hranjivim sastojcima, što dovodi do osteoklasta koji razgrađuju kosti. Patološki osteociti mogu biti relevantni za bolesti poput osteoporoza.

Što su osteociti?

Ljudska kost je živa. Nezreli osteoblasti tvore ono što se naziva koštani matriks. Ova mreža nezrelih koštanih stanica uključuje zrele koštane stanice. Oni također poznati kao osteociti nadoknaditi većina koštanih stanica u smislu broja. Osteoblasti su njihov stadij prethodnik. Sazrijevanje osteoblasta događa se tijekom osteogeneze. Ovaj se izraz odnosi na stvaranje novog koštanog tkiva. Tijelo neprestano formira novo koštano tkivo i preuređuje ili prilagođava koštanu strukturu stresovima. U kosti se odvija stalna demineralizacija i remineralizacija. Osteoklasti razgrađuju staru koštanu supstancu i na taj su način odgovorni za demineralizaciju. Osteoblasti preuzimaju mineralizaciju. Oni su zarobljeni tijekom osteogeneze i postaju zreli osteociti u ovom sustavu šupljine. Takozvani spojevi jaza povezuju osteocite jedni s drugima. To su kanali od stanice do stanice koji služe za razmjenu hranjivih sastojaka. Funkcija osteocita još nije konačno razjašnjena. Međutim, oni su vjerojatno uključeni u resorpciju kostiju.

Anatomija i struktura

Osteoblasti tvore ono što je poznato kao koštani matriks. Ovo je osnovna organska tvar kosti koja je još uvijek nemineralizirana. Glavne komponente koštanog matriksa su tip I kolagen vlakna i mukopolisaharidi. Kost čine kompresivno elastičnom. Zametak vezivno tkivo naziva se i mezenhimom. Osteoblasti nastaju iz nje u neposrednoj blizini krv kapilare. Te nezrele koštane stanice tvore mekani osteoid. Ovo je koštana tvar koja se još nije kalcificirala. S vremenom osteoblasti obogaćuju osteoid sa kalcijum fosfat hidroksiapatit. Ovo skladište stvrdnjava i stabilizira kost. Neki su osteoblasti sa svih strana okruženi koštanim matricom. Ti osteoblasti su osteociti. Oni su mononuklearne stanice u sustavu šupljina s mineraliziranom koštanom supstancom. Sustav lakuna ostecita leži između pojedinih lamela kosti. Stanično tijelo nalazi se u svakoj lakuni. Stanične ostruge nalaze se u finim kanikularnim tubulima. Stanične ostruge povezuju osteocite kroz spojeve u praznini.

Funkcija i zadaci

Stvaranje kostiju i resorpcija kostiju trajno se odvijaju u čovjeka kosti. Svakih sedam godina ljudi dobivaju novi kostur, da tako kažem. Kostur se adaptacijom prilagođava novim uvjetima. Kosti koji su podvrgnuti stresna primjer, s vremenom postaju sve deblji i elastičniji. Kosti koji se malo pomiču ili podvrgavaju stres postajati tanji i slabiji. Osteoklasti i osteoblasti igraju ključnu ulogu u metabolizmu kostiju. Osteoblasti grade kosti. Osteoklasti razgrađuju kosti i sprečavaju beskrajan rast koštane tvari. Potrebna je razgradnja osteoklasta, na primjer, u mikrofrakturama ili prijelomima. Stanice u tim pojavama razgrađuju oštećenu koštanu supstancu. Kost rastvaraju na dva mehanizma. Prvo, mineral soli kosti rastvaraju se tako da tvar postaje mekša. To se događa kroz sniženi pH u šupljini između koštane tvari i osteoklasta. Nizak pH održava se aktivnim transportom protona. Nakon otapanja minerala soli, osteoklasti oslobađaju proteolitik enzimi, To enzimi otapaju kolagenski koštani matriks i potom fagocitoziraju kolagen tako pušteni fragmenti. Dva mehanizma razgradnje osteoklasta dovode do lakuna broda, koje se nazivaju i hranjenjem osteoklasta. Svaki osteoklast teoretski može razgraditi istu količinu kosti koja zahtijeva gotovo 100 osteoblasta za izgradnju. Aktivnost osteoklasta hormonski kontrolira i aktivira paratiroidni hormon. Do inaktivacije dolazi kroz kalcitonin. Regulatorna se funkcija sada pripisuje i osteocitima. U neispravnoj kosti, nikakva ili gotovo nikakva opskrba hranjivim tvarima ne odvija se kroz spoj između praznina. Kao posljedica toga, osteociti u oštećenom koštanom matriksu umiru. Tek ovom smrću osteocita osteoklasti se pozivaju na akciju.

Bolesti

Kost može biti zahvaćena raznim poremećajima regulacije. Na primjer, smanjena aktivnost osteoklasta ima toliku vrijednost bolesti kao povećana aktivnost osteoklasta ili smanjena aktivnost osteoblasta. Patološki osteociti mogu igrati ulogu u poremećaju regulacije aktivnosti osteoklasta. Međutim, budući da točna funkcija osteocita još nije poznata, ovo je prilično spekulativni odnos. Kada se smanji aktivnost osteoklasta, kost se razmnožava. Rak karcinoma mogu se razviti na ovaj način. Međutim, smanjena aktivnost osteoklasta također je povezana s bolestima kao što su genetske osteoporoza. Povećana aktivnost osteoklasta razgrađuje više kostiju nego što to mogu stvoriti osteoblasti. Ova pojava igra ulogu u genetskom osteoporoza. Uz to, bolesti poput hiperparatireoidizam, deformani osteodistrofije, aseptična nekroza kosti i reumatoidni artritis karakteriziraju ovaj fenomen. Isto vrijedi i za parodontitis i imperfekta osteogeneze. Kakvu ulogu osteociti igraju u gore navedenim bolestima ostaje predmet istraživanja. Budući da su mrtvi osteociti prvi koji pokreću osteoklaste u akciju, ne može se isključiti uzročno-posljedična veza između strukture osteocita i nekih od spomenutih bolesti.

Tipične i česte bolesti kostiju

  • osteoporoza
  • Bol u kostima
  • Prijelom kostiju
  • Pagetova bolest