De osteocytter er en type celler, der findes i knoglen, en specialiseret bindevæv. De stammer fra andre celler kendt som osteoblaster og findes i vid udstrækning inden for steder, der kaldes "huller", inden i knoglematrixen.
Ben består hovedsageligt af tre typer celler: osteoblaster, osteoclaster og osteocytter. Ud over den ekstracellulære væske har den en kompleks forkalket ekstracellulær matrix, der er ansvarlig for hården af disse væv, der tjener som strukturel understøttelse af hele kroppen.
Shahfa84
osteocyt
Osteocytter er en af de mest rigelige celler i knoglen. Disse udgør mere end 90% af det samlede cellulære indhold i nævnte væv, medens osteoblaster repræsenterer ca. 5%, og osteoklaster er omkring 1%. Det siges, at der i knoglen til et voksent menneske er 10 gange flere osteocytter end osteoblaster.
Dets funktioner er forskellige, men blandt de mest fremtrædende er dens deltagelse i signalprocesserne til både dannelse og resorption af knogler, hvilket også indgår i nogle kendte kliniske patologier.
Uddannelse
Osteocytter stammer fra osteoblaster, deres forfaderceller, gennem en proces, der forekommer takket være rekrutteringen af osteoblaster mod knogleoverfladen, hvor visse signaler udløser initiering af differentiering.
Denne differentiering bringer en række drastiske ændringer i både celleform og funktion, da osteoblaster går fra at være "kuboidale" celler, der er specialiseret i udskillelsen af ekstracellulær matrix, til at være langstrakte celler med små kroppe, der er forbundet med naboceller gennem lange cytoplasmatiske fremskrivninger.
De nye differentierede celler (osteocytter), der er forbundet med celler, der er indlejret i knogler, er senere indkapslet i osteoid, et ikke-mineraliseret organisk materiale, der hovedsageligt består af kollagenfibre og andre fibrøse proteiner.
Når osteoidet omkring osteoid-osteocytkomplekset (overgangstrin) hærder ved mineralisering, bliver cellerne indesluttet og immobiliseret inden for "huller" i den ekstracellulære matrix, hvor differentiering kulminerer. Denne proces ses som reclusion af celler i deres egen ekstracellulære matrix.
Dannelsen og udvidelsen af dendritterne eller cytoplasmatiske fremspring af osteocytterne styres af forskellige genetiske, molekylære og hormonelle faktorer, blandt hvilke det er blevet vist, at nogle matrixmetalloproteinaser skiller sig ud.
Tegn til differentiering
Mange forfattere er enige om, at disse processer er genetisk bestemt; det vil sige, i de forskellige stadier af differentieringen af osteoblaster til osteocytter observeres forskellige og heterogene mønstre for genetisk ekspression.
Fra et morfologisk synspunkt forekommer omdannelse eller differentiering af osteoblaster til osteocytter under knogledannelse. I denne proces vokser fremskrivningerne af nogle osteocytter for at opretholde kontakt med det underliggende osteoblastlag for at kontrollere deres aktivitet.
Når væksten stopper, og kommunikationen mellem osteocytter og aktive osteoblaster afbrydes, frembringes signaler, der inducerer rekruttering af osteoblaster til overfladen, og det er, når deres celleskæbne kompromitteres.
I øjeblikket er der fra molekylær synspunkt allerede identificeret nogle effektorer af denne overgang. Blandt disse er transkriptionsfaktorer, der aktiverer produktionen af proteiner, såsom type I kollagen, osteopontin, knoglesialoprotein og oteocalcin.
egenskaber
Osteocytter er celler med fladede kerner og få indre organeller. De har et stærkt reduceret endoplasmatisk retikulum og Golgi-apparatur, og deres cellekrop er lille i størrelse sammenlignet med andre celler i beslægtede væv.
På trods af dette er de meget aktive og dynamiske celler, da de syntetiserer mange ikke-kollageniske matrixproteiner, såsom osteopontin og osteocalcin, og også hyaluronsyre og nogle proteoglycaner, alle vigtige faktorer for bevarelse af knogler.
Næringen af disse celler afhænger af transport gennem det, der er kendt som det peri-cellulære rum (det mellem væggen i hulrummet eller lagunen og plasmamembranen i osteocytten), som udgør et kritisk sted for udveksling af næringsstoffer og metabolitter, information og noget metabolisk affald.
Et af de mest fremtrædende egenskaber i disse celler er dannelsen af lange "dendritlignende" processer af cytoplasmatisk oprindelse, som er i stand til at rejse gennem små tunneler i matrixen, der er kendt som "canaliculi", for at forbinde hver osteocyt med dens naboceller og celler på knogleoverfladen.
Disse processer eller fremspring er forbundet sammen gennem spalteforbindelser, som tillader dem at lette udvekslingen af molekyler og ledningen af hormoner til fjerne steder i knoglevævet.
Kommunikationen af osteocytter med andre celler afhænger af disse fremspring, der kommer ud fra cellelegemet og kommer i direkte kontakt med andre celler, skønt det også er kendt, at de er afhængige af sekretionen af nogle hormoner til dette formål.
Osteocytter er meget langlivede celler og kan vare i år og endda årtier. Det antages, at en osteocyt er halveringstid omkring 25 år, meget lang tid, især sammenlignet med osteoblaster og osteoclaster, der kun varer et par uger og endda et par dage.
Funktioner
Ud over at være vigtige strukturelle komponenter i knoglevæv, består en af hovedfunktionerne i osteocytter i integrationen af de mekaniske og kemiske signaler, der styrer alle processerne med at starte knoglemodellering.
Disse celler ser ud til at fungere som "drivere", der dirigerer aktiviteten af osteoklaster og osteoblaster.
Nylige undersøgelser har vist, at osteocytter udøver regulatoriske funktioner, der går langt ud over knoglegrænser, da de gennem nogle endokrine veje deltager i fosfatmetabolitten.
Disse celler er også blevet betragtet som at have funktioner i den systemiske metabolisme af mineraler og deres regulering. Denne kendsgerning er baseret på mineraludvekslingspotentialet i de flydende peri-cellulære rum (omkring cellerne) i osteocytterne.
Da disse celler har evnen til at reagere på parathyreoideahormon (PTH), bidrager de også til reguleringen af calcium i blodet og den permanente sekretion af den nye ekstracellulære knoglematrix.
Referencer
- Aarden, EM, Burger, EH, Nijweide, PJ, Biology, C., & Leiden, AA (1994). Osteocytternes funktion i knogler. Journal of Cellular Biochemistry, 55, 287-299.
- Bonewald, L. (2007). Osteocytter som dynamisk multifunktionel. Ann. NY Acad. Sci., 1116, 281-290.
- Cheung, MBSW, Majeska, R., & Kennedy, O. (2014). Osteocytter: Master Orchestrators of Bone. Calcif Tissue Int, 94, 5–24.
- Franz-odendaal, TA, Hall, BK, & Witten, PE (2006). Buried Alive: Hvordan osteoblaster bliver osteocytter. Udviklingsdynamik, 235, 176-190.
- Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Tekst Atlas of Histology (2. udgave). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Johnson, K. (1991). Histologi og cellebiologi (2. udgave). Baltimore, Marylnand: Den nationale medicinske serie for uafhængig undersøgelse.
- Kuehnel, W. (2003). Color Atlas of Cytology, Histology and Microscopic Anatomy (4. udgave). New York: Thieme.