HONDROCITI: KARAKTERISTIKE, HISTOLOGIJA, FUNKCIJE, KULTURA - BIOLOGIJA - 2026

U hondrociti su glavne stanice hrskavice. Oni su odgovorni za izlučivanje izvanstanične matrice hrskavice, koju čine glikozaminoglikani i proteoglikani, kolagena i elastična vlakna.

Hrskavica je posebna vrsta žilavog, elastičnog, bjelkastog vezivnog tkiva koje čini kostur ili se dodaje određenim kostima nekih kralježnjaka.

Odjeljak hrskavičnog tkiva, broj 2 označava mjesto hondrocita (Izvor: Guido Fregapani putem Wikimedia Commons)

Hrskavica također pridonosi obliku različitih organa poput nosa, ušiju, grkljana i drugih. Prema vrsti vlakana koja se nalaze u izlučenom izvanćelijskom matriksu, hrskavica se razvrstava u tri vrste: (1) hijalina hijalina, (2) elastična hrskavica i (3) fibrokartilage.

Tri vrste hrskavice imaju dva zajednička gradivna bloka: stanice, koje su hondroblasti i hondrociti; i matrica, sastavljena od vlakana i temeljne tvari slične gelu koji ostavlja male prostore nazvane "praznine" na kojima se nalaze stanice.

Hrskavični matriks ne prima krvne žile, limfne žile ili živce, a hrani se difuzijom iz okolnog vezivnog tkiva ili, u slučaju sinovijalnih zglobova, iz sinovijalne tekućine.

karakteristike

Kondrociti su prisutni u sve tri vrste hrskavice. Oni su stanice izvedene iz mezenhimskih stanica, koje na područjima gdje se hrskavica formira gube svoje ekstenzije, zaokružuju se i skupljaju u obliku gustih masa koje se nazivaju "kondrifikacijskim" centrima.

U tim centrima kondrifikacije, potomke se diferenciraju u hondroblaste, koji počinju sintetizirati hrskavični matriks koji ih malo po malo okružuje.

Na sličan način kao što se događa s osteocitima (koštanim stanicama), kondroblasti koji su uključeni u takozvane "praznine" matriksa diferenciraju se u kondrocite.

Kondrociti se unutar njihovih lakuna mogu podijeliti, tvoreći nakupine od oko četiri ili više stanica. Ti su grozdovi poznati kao izogene skupine i predstavljaju odjeljke izvornog hondrocita.

Rast hrskavice i diferencijacija hondroblasta

Kako svaka ćelija svakog grozda ili izogene skupine tvori matricu, odmiču se jedna od druge i tvore svoje zasebne lagune. Kao posljedica toga, hrskavica raste iznutra, nazivajući ovaj oblik rasta hrskavice intersticijskim rastom.

U perifernim regijama hrskavice u razvoju mezenhimske stanice se diferenciraju u fibroblaste. Oni sintetiziraju gusto nepravilno kolageno vezivno tkivo koje se naziva perihondrij.

Perihondrij ima dva sloja: vanjski vlaknasti vaskularizirani sloj sastavljen od kolagena tipa I i fibroblasta; i drugi unutarnji sloj stanica formiran od hondrogenih stanica koje se dijele i diferenciraju u hondroblaste, koji tvore matricu koja se dodaje periferno.

Kroz ovu diferencijaciju stanica perihondrija, hrskavica raste i perifernom appozicijom. Taj se proces rasta naziva appozicijski rast.

Intersticijski rast tipičan je za početnu fazu razvoja hrskavice, ali javlja se i u zglobnoj hrskavici koja nema perihondrijuma, te u epifiznim pločama ili pločicama za rast dugih kostiju.

U ostatku tijela, s druge strane, hrskavica raste primjenom.

Histologija

U hrskavici se mogu naći tri vrste hondrogenih stanica: hondroblasti i hondrociti.

Hondrogene stanice su tanke i izdužene u obliku vretena te potječu od diferencijacije mezenhimskih stanica.

Njihovo jezgro je ovoidno, imaju malo citoplazme i slabo razvijen Golgijev kompleks, oskudne mitohondrije i grub endoplazmatski retikulum i obilne ribosome. Mogu se razlikovati u stanice hondroblasta ili osteoprogenitor.

Hondrogene stanice unutarnjeg sloja perihondrija, kao i mezenhimske stanice kondrifikacijskih centara, dva su izvora hondroblasta.

Te stanice imaju visoko razvijeni grubi endoplazmatski retikulum, brojne ribosome i mitohondrije, dobro razvijen Golgijev kompleks i brojne sekretorne vezikule.

Hondrociti u hrskavičnom tkivu

Kondrociti su kondroblasti okruženi vanćelijskim matriksom. Oni mogu imati jajolik oblik kada se nalaze u blizini periferije, a više zaobljenog oblika, promjera oko 20 do 30 um, kada se nalaze u dubljim dijelovima hrskavice.

Mladi kondrociti imaju veliko jezgro s istaknutim nukleolusom i obilnim citoplazmatskim organelama kao što je Golgijev kompleks, grubi endoplazmatski retikulum, ribosomi i mitohondriji. Također imaju obilne zalihe citoplazme glikogena.

Stari kondrociti imaju malo organela, ali obiluju slobodnim ribosomima. Te su stanice relativno neaktivne, ali mogu se reaktivirati povećanjem sinteze proteina.

Hondrociti i vrste hrskavice

Raspored hondrocita varira ovisno o vrsti hrskavice na kojoj se nalaze. U hijalinskoj hrskavici, koja ima biserno bijeli i prozirni izgled, kondrociti se nalaze u mnogim izogenim skupinama i raspoređeni su u velikim prazninama s vrlo malo vlakana u matriksu.

Zglobna hrskavica hijaline (Izvor: Eugenio Fernández Pruna via Wikimedia Commons)

Hijalinska hrskavica je najzastupljenija u ljudskom kosturu i sadrži kolagena vlakna tipa II.

U elastičnoj hrskavici, koja ima obilna razgranata elastična vlakna isprepletena s kolagenim vlaknima tipa II raspoređenima kroz matricu, kondrociti su u izobilju i jednoliko su raspoređeni među vlaknima.

Ova vrsta hrskavice tipična je za pinnu, eustahijeve epruvete, neke larinalne hrskavice i epiglotis.

U fibrokartilagiji postoji malo kondrocita koji su postavljeni između njegovih gustih i gusto raspoređenih kolagenih vlakana tipa I u matricu.

Ova vrsta hrskavice nalazi se u intervertebralnim diskovima, u symphysis pubisu, u područjima umetanja tetiva i u zglobu koljena.

Značajke

Temeljna funkcija hondrocita je sintetizirati izvanstanični matriks različitih vrsta hrskavice. Kao i kondrociti, zajedno s matriksom, oni su sastavni elementi hrskavice i s njom dijele njezine funkcije (kao cjelinu).

Među glavnim funkcijama hrskavice su one koje djeluju na način da ublaže udarce ili udarce ili pritiske (zahvaljujući otpornosti i fleksibilnosti).

Osim toga, oni pružaju glatku zglobnu površinu koja omogućava pokreta zglobova uz minimalno trenje i, u konačnici, oblikuju različite organe poput pinne, nosa, grkljana, epiglotisa, bronha itd.

Usjevi

Hijalina hrskavice, koja je najzastupljenija u ljudskom tijelu, može biti podvrgnuta višestrukim ozljedama zbog bolesti, ali prije svega od sporta.

Budući da je hrskavica visoko specijalizirano tkivo s relativno malim kapacitetom samoizlječenja, njegove ozljede mogu prouzročiti nepovratna oštećenja.

Mnoge kirurške tehnike su razvijene kako bi se popravile ozljede zglobnih hrskavica. Iako ove tehnike, neke invazivnije od drugih, mogu poboljšati ozljede, popravljena hrskavica se formira kao fibrokartilage, a ne kao hijalina hijalina. To znači da nema iste funkcionalne karakteristike kao izvorna hrskavica.

Da bi se postigao adekvatan popravak oštećenih zglobnih površina, razvijene su tehnike autologne kulture (iz vlastitog hrskavice) za postizanje in vitro rasta hrskavice i njezine naknadne transplantacije.

Ove su kulture razvijene izolacijom hondrocita iz zdravog uzorka hrskavice od pacijenta, koji se zatim uzgajaju i transplantiraju.

Ove su se metode pokazale učinkovitima za rast i razvoj hijalina zglobnih hrskavice te nakon razdoblja od otprilike dvije godine postižu konačan oporavak zglobne površine.

Ostale tehnike uključuju uzgoj hrskavice in vitro na matriksu ili gelu fibrina i alginske kiseline ili drugih prirodnih ili sintetskih tvari koje se trenutno ispituju.

Međutim, cilj ovih kultura je pružiti materijal za transplantaciju ozlijeđenih površina zgloba i njihov konačni oporavak.

Reference

1. Dudek, RW (1950). Visokokorisna histologija (2. izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins.
2. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Tekstni atlas histologije (2. izd.). Meksički DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
3. Giannini, S., R, B., Grigolo, B., i Vannini, F. (2001). Autologna transplantacija hondrocita u osteohondralnim lezijama zgloba gležnja. Foot and glegle International, 22 (6), 513–517.
4. Johnson, K. (1991). Histologija i stanična biologija (2. izd.). Baltimore, Maryland: Nacionalna medicinska serija za neovisno istraživanje.
5. Kino-Oka, M., Maeda, Y., Yamamoto, T., Sugawara, K., & Taya, M. (2005). Kinetičko modeliranje kulture kondrocita za proizvodnju hrskavičnog tkiva. Časopis za bioznanost i bioinžinjering, 99 (3), 197–207.
6. Park, Y., Lutolf, zastupnik, Hubbell, JA, Hunziker, EB, i Wong, M. (2004). Goveđa primarna kultura hondrocita u sintetičkim matriksima na metaloproteinazu osjetljive na poli (etilen glikol) hidrogeneze kao skele za obnavljanje hrskavice. Tkivni inženjering, 10 (3–4), 515–522.
7. Perka, C., Spitzer, RS, Lindenhayn, K., Sittinger, M., i Schultz, O. (2000). Matriks miješana kultura: Nova metodologija kulture hondrocita i pripreme transplantacija hrskavice. Časopis za istraživanje biomedicinskih materijala, 49, 305–311.
8. Qu, C., Puttonen, KA, Lindeberg, H., Ruponen, M., Hovatta, O., Koistinaho, J., & Lammi, MJ (2013). Hondrogena diferencijacija ljudskih pluripotentnih matičnih stanica u kokulturi hondrocita. Međunarodni časopis za biokemiju i staničnu biologiju, 45, 1802–1812.
9. Ross, M., i Pawlina, W. (2006). Histologija. Tekst i atlas s koreliranom staničnom i molekularnom biologijom (5. izd.). Lippincott Williams & Wilkins.