Костные клетки и обновление костей
Несмотря на характерную минерализацию, кость далеко не мертвая ткань. Напротив, это место интенсивной клеточной активности, настолько, что каждый год около 10% нашей костной массы обновляется посредством физиологических механизмов новообразования и резорбции. Это означает, что:
- каждые 10 лет скелет полностью обновляется.
Все это включает в себя структурные изменения, которые обнаруживаются только под микроскопом и которые не включают макроскопические изменения его формы (по крайней мере, во взрослом возрасте).
Клеточные клетки с образовательной точки зрения подразделяются на четыре категории: остеоциты, остеобласты, остеокласты и их предшественники. Хорошо с самого начала помнить, что:
- остеобласты ответственны за формирование костного матрикса
- остеокласты ответственны за распад костного матрикса
Итак, давайте сосредоточимся на этих двух типах клеток. Что касается остеопрогениторных клеток (также называемых преостеобластами), достаточно знать, что они дают начало другим типам клеток и что они обнаруживаются в больших количествах на эндостальной и периостальной поверхностях кости.
остеобласты
Остеобласты - это клетки, которые специализируются на производстве кости.
Они имеют шаровидную или многогранную форму, однослойные; они имеют тенденцию сопоставлять друг друга, покрывая небольшие участки костного матрикса, образуя так называемый фронт минерализации.
Остеобласты синтезируют различные тканевые компоненты, как волокнистые, так и аморфные, участвуя в образовании остеоида и в регулировании его процессов минерализации.
Остеоид представлен поддержкой коллагеновых волокон, выровненных для образования органического матрикса, с которым связаны кристаллы гидроксипатита и другие минеральные компоненты. Коллагеновые фибриллы располагаются в соответствии с преимущественными силовыми линиями, чтобы придать кости свойства устойчивости к механическим воздействиям.
В дополнение к коллагену типа I, который собирается во фибриллах во внеклеточных пространствах и служит опорой для минерализации, остеобласты продуцируют некоторые белки, такие как остеокальцин и остеонектин, которые выполняют поддерживающее действие в процессе осаждения. кальцинированная матрица.
Считается, что остеобласты также играют роль на начальных этапах процесса резорбции посредством обработки специфических протеаз и факторов активации остеокластов.
Остеобласты - это клетки мезенхимального происхождения (мезенхима - это эмбриональная соединительная ткань, которая на последующих стадиях развития дает начало взрослой соединительной ткани).
Остеокластов
Остеокласты представляют собой крупные клетки диаметром от 20 до 100 микрон, с множеством ядер, подвижных и специализирующихся на резорбции кости.
Благодаря многочисленным микроворсинкам, остеокласты прилипают как присоски к участку костного матрикса; они обычно принимаются в небольших промежутках, называемых Howships. Здесь они выделяют протеолитические кислоты и ферменты, переваривая как поддерживающий коллаген, так и неорганический матрикс и растворяя содержащиеся в нем минералы.
Реабсорбция костной ткани, управляемая остеокластами, играет важную роль в процессах регенерации и ремоделирования костной ткани, но не только. Эти клетки действительно важны для регулирования концентрации кальция и фосфора в сыворотке.
остеоцитами
Секреция остеобластов происходит в соответствии с очень точной ориентацией: первоначально она поляризована в направлении уже существующей поверхности кости, но через равные промежутки она также направлена в другие направления; таким образом, остеобласты удаляются друг от друга и остаются в заключении в матрице в процессе минерализации. Однажды «замурованный», он существенно замедляет свою метаболическую активность и становится остеоцитом.
Когда остеобласты исчерпали свои функции, они переходят в состояние покоя * или становятся менее активными клетками, называемыми остеоцитами, которые остаются в ловушке кальцифицированного костного матрикса. В совокупности они составляют около 90% костно-клеточного наследия **.
Похоже, что функция остеоцитов заключается в участии в ремоделировании кости в ответ на различные раздражители. При стимуляции кальцитонином и паратгормоном они также участвуют в регуляции уровня кальция и фосфора в крови, контролируя как активность остеокластов, так и активность остеобластов.
(*) Когда процесс образования новой кости был исчерпан, некоторые остеобласты прекращают свою деятельность, уменьшают свои органеллы и превращаются в мембрану уплощенных клеток (клетки, выстилающие кость, или клетки, выстилающие кости).
