U osteoblasta su jedan od tri vrste stanica koje se nalaze u specijaliziranu vezivnog tkiva u strukturnoj potpori tijela: kosti. Te stanice potječu iz drugih stanica koje se nazivaju stanice osteoprogenitora i njihova je glavna funkcija sintetizirati koštani matriks.
Kost se sastoji od izvanstanične matrice koja se stvrdnjava zahvaljujući taloženju kalcija, koja daje čvrstoći i krutosti tkiva i od tri glavne klase stanica: osteoblasti, osteoklasti i osteociti.
Svjetlosna mikrografija dekalcificirane 'otkazave' kosti koja pokazuje aktivne osteoblaste koji aktivno sintetiziraju osteoid (Izvor: Robert M. Hunt via Wikimedia Commons)
Osteoblasti su poznati kao stanice koje stvaraju kosti, a osteoklasti i osteociti su resorpcija i "jaz" stanica. Od toga, najbrojnija klasa odgovara osteocitima (više od 90%), a slijede ih osteoblasti (5%) i, u manjoj mjeri, osteoklasti (1%).
Te se stanice tradicionalno identificiraju kao stanice koje tvore kost. Međutim, zasad je sigurno da oni sudjeluju u mnogim drugim događajima kao što su, na primjer, sinteza parakrinskih i autokrinih faktora poput citokina, faktora rasta, proteaza i drugih.
Trening
Osteoblasti se dobivaju iz mezenhimalnih prekursorskih stanica, koje također stvaraju hondrocite (stanice hrskavice), mioblasti (mišićne stanice), adipocite (masne stanice) i stanice tetiva, ovisno o faktorima transkripcije koji reguliraju njihovu diferencijaciju.
Budući da pripadaju stromalnom ili mezenhimskom staničnom sustavu, osteoblasti su povezani s koštanom srgom, a pripadaju zasebnoj liniji od staničnog sustava hematopoetskih stanica.
Među elementima koji su uključeni u stvaranje ovih stanica su tri faktora transkripcije (Cbfa1, Osx i ATF4) i neki proteini sa specifičnim funkcijama u koštanoj morfogenezi.
Tijekom skeleta, osteoblasti sudjeluju u dva oblika razvoja kostiju: intramembranous, koji stvara lubanju, i endohondral, koji nastaje iz "kalupa" hrskavice.
Međutim, ova posebna klasa koštanih stanica nije u potpunosti diferencirana, jer se one mogu "uroniti" u izvanstanični matriks i formirati osteokite, čiji se sekretorni sustav smanjuje; ili, naprotiv, mogu proći apoptotičke procese (programirana stanična smrt).
Stanična sudbina osteoblasta, kao i ona većine stanica u organizmu, genetski je određena, a događaji proliferacije i diferencijacije snažno ovise o hormonima i faktorima transkripcije.
karakteristike
Osteoblasti su djelomično diferencirane višetagkleirane sekretorne stanice (s nekoliko jezgara) unutar kojih su organonele prostorno uređene tako da jezgro ostaje dalje od istaknutog sekretornog područja.
Prema elektronskim mikrografima, osteoblasti imaju obilan grubi endoplazmatski retikulum i visoko razvijeni Golgijev kompleks s brojnim sekretornim vezikulama, što predstavlja aktivnu sekretornu funkciju ovih stanica.
Poznate su kao "kuboidne" stanice zbog svojih morfoloških karakteristika, a nalaze se u obliku jednostaničnih slojeva vezanih uz koštane površine.
Za razliku od ostalih srodnih stanica poput osteocita (u kojima se mogu razlikovati), osteoblasti dolaze u kontakt sa svojim susjednim stanicama kroz kratka proširenja i koriste dulje za komunikaciju s osteokitima u blizini.
I osteoblasti i većina osteocita odvojeni su od mineralizirane koštane matrice zahvaljujući organskoj tvari u koštanom matriksu poznatom kao osteoid, koju sintetiziraju osteoblasti.
U svojim staničnim membranama osteoblasti imaju važne čimbenike poput integrina i hormonskih receptora, među kojima se ističu receptori za paratiroidni hormon. To potiče lučenje osteoprotegerinskog liganda, neophodnog za diferencijaciju osteoklasta.
U stanju su odgovoriti na estrogen, hormon rasta, vitamin D3 i tiroksin, kao i druge čimbenike poput citokina i specifičnih faktora transkripcije o kojima ovisi njihova diferencijacija.
Značajke
Funkcije osteoblasta mogu se sažeti u održavanju skeletne arhitekture, jer su oni odgovorni za sintezu organskih sastojaka koštanog matriksa. Tu spadaju vlakna kolagena, glikoproteini i neki proteoglikani.
Njihove se funkcije uglavnom odnose na njihovo sazrijevanje jer se iz zajedničkog podrijetla mogu razlikovati u koštani matriks koji sintetizira osteoblaste, stanice koštanih obloga i osteocite.
Također je zadužen za sintezu određenih enzima i specifičnih čimbenika čija funkcija uključuje uklanjanje osteoida, doprinoseći pristupu osteoklasta kalcificiranoj površini kosti, kontrolirajući na taj način njegovu funkciju.
Zajedno s osteoklastima, osteoblasti sudjeluju u procesima remodeliranja kosti zamjenjujući područja koštanih tvari koja su reabsorbirana od strane osteoklasta kao odgovor na različite vrste mehaničkog stresa koji se primjenjuju na koštano tkivo.
Budući da imaju sposobnost reguliranja aktivnosti osteoklasta, osteoblasti neizravno sudjeluju u homeostazi kalcija u tijelu.
Oni sudjeluju ne samo u izlučivanju organskih komponenti koštanog matriksa, već iu njegovoj kalcifikaciji izlučivanjem enzima kao što je alkalna fosfataza, koji mogu regulirati fosforilaciju drugih fosfoproteina.
Osim toga, neki od glikoproteina koje proizvode ove stanice, poput osteonektina / SPARC-a, tenascina C, fibronektina i članova proteina iz porodice trombospondina, uključeni su u regulaciju adhezije, migracije, proliferacije i razlikovanje od drugih. koštane stanice.
Srodne patologije
Mnoge bolesti kod čovjeka povezane su s funkcijom osteoblasta, što je posljedica izravnog sudjelovanja ovih stanica u stvaranju kostiju.
Među najčešćim bolestima povezanim s osteoblastima su osteoporoza, Pagetova bolest (koja ima veze s deformacijom i krhkošću kostiju) i osteoartritis (trošenje zaštitnih tkiva koje poravnavaju krajeve kostiju).
Osteoporoza, na primjer, proizlazi iz negativne ravnoteže između aktivnosti osteoblasta koja tvori kosti i aktivnosti resorpcije kosti u kojoj se osteoklasti specijaliziraju.
Čini se da je ova negativna ravnoteža povezana s nedostacima u proliferaciji ili diferencijaciji osteoprogenitorskih stanica ili s prekomjernim događajima apoptoze.
Reference
- Caetano-López, J., Canhao, H., i Fonseca, J. (2007). Osteoblasti i stvaranje kostiju. Acta Reum Prot, 32, 103–110.
- Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Tekstni atlas histologije (2. izd.). Meksički DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Johnson, K. (1991). Histologija i stanična biologija (2. izd.). Baltimore, Maryland: Nacionalna medicinska serija za neovisno istraživanje.
- Mackie, EJ (2003). Osteoblasti: nove uloge u orkestraciji skeletne arhitekture. Međunarodni časopis za biokemiju i staničnu biologiju, 35, 1301-1305.
- Martin, TJ, Fundlay, DM, Heath, JK, & Ng, KW (1993). Osteoblasti: diferencijacija i funkcija. U fiziologiji i farmakologiji kostiju. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
- Tenenbaum, HC, i Heersche, JNM (1982). Diferencijacija osteoblasta i stvaranje mineralizirane kosti u in vitro. Calcif. Tkivo. Int. 34, 76–79.