Οστεοβλάστες

Οστεοβλάστες αναφέρονται κυρίως ως κύτταρα ανάπτυξης οστών και οστεοκλάστες ως κύτταρα θραύσης οστών. Αυτή η άποψη είναι σίγουρα πολύ κοντόφθαλμη. Αντίθετα, μια ουσιαστική αλληλεπίδραση των δύο τύπων κυττάρων είναι η προϋπόθεση για μια ισορροπία στον μεταβολισμό των οστών.

Τι είναι οι οστεοβλάστες;

Ένα ζωντανό οστό αναδιαμορφώνεται συνεχώς και απαιτεί τη δραστηριότητα των κυττάρων που διαλύονται και ανοικοδομούνται. Η ισορροπία μεταξύ της διάλυσης και της ανανέωσης της οστικής ουσίας είναι εξαιρετικά σημαντική για την προσαρμογή της δομής του οστού στη μεταβολική δραστηριότητα και το στρες.

Σε αυτό το πλαίσιο, οι οστεοβλάστες λαμβάνουν μέρος της δομής των οστών, σχηματίζουν τα συστατικά της οστικής ουσίας (μήτρα). Από την άλλη πλευρά, ρυθμίζουν επίσης τη δραστηριότητα των οστεοκλαστών μέσω αναστολής ή διέγερσης. Ως αποτέλεσμα, η συνεργασία μεταξύ των δύο τύπων κυττάρων συντονίζεται τέλεια και η δραστηριότητα προσαρμόζεται στις απαιτήσεις.

Στη συνεχή διαδικασία διάσπασης και συσσώρευσης, οι ίδιοι οι οστεοβλάστες αλλάζουν επίσης. Μεταφέρονται από την ενεργή μορφή τους σε ένα ανενεργό, τα οστεοκύτταρα. Αυτά είναι τότε ένα σημαντικό συστατικό της οστικής ουσίας, αλλά δεν συμμετέχουν πλέον στη διαδικασία αναγέννησης. Ταυτόχρονα, νέοι ενεργοί οστεοβλάστες αναπαράγονται συνεχώς προκειμένου να συνεχίσουν να διαθέτουν επαρκή αριθμό συσσωρευμένων κυττάρων.

Ανατομία & δομή

Ενώ οι οστεοκλάστες ανήκουν στους μακροφάγους (γιγαντιαία κύτταρα καθαριστή), οι οστεοβλάστες αναπτύσσονται από μη διαφοροποιημένα βλαστικά κύτταρα του συνδετικού ιστού των οστών. Είναι μικρά, σε σχήμα φασολιού κύτταρα και δείχνουν την τυπική δομή των πολύ μεταβολικά ενεργών κυττάρων.

Από τη μία πλευρά, πολλά μιτοχόνδρια είναι ορατά μέσα, οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας που τροφοδοτούν την ενέργεια για τον αυξημένο φόρτο εργασίας. Το τραχύ ενδοπλασματικό πρόγραμμα είναι επίσης πολυάριθμο. Εκεί συντίθενται οι 3 σημαντικές πρωτεΐνες που είναι απαραίτητες για τη δομή της οστικής ουσίας. Το κολλαγόνο τύπου Ι είναι σημαντικό για την ευκαμψία των οστών. Η οστεοκαλσίνη και η οστεονεκτίνη είναι πρωτεΐνες που είναι υπεύθυνες για την ορυκτοποίηση του οστού.

Η έντονη συσκευή Golgi με τη μεμβράνη της στοίβας αναλαμβάνει τη μεταφορά των συνθεμένων ουσιών στην κυτταρική μεμβράνη, από όπου απελευθερώνονται προς τα έξω, στον ενδοκυτταρικό χώρο και μεταβιβάζονται στον προορισμό τους.

Η παρουσία 3 βιταμινών είναι ζωτικής σημασίας για τη δομή των περιγραφόμενων ουσιών. Στην παραγωγή κολλαγόνου, η βιταμίνη C απαιτείται για τη διασύνδεση των ινιδίων κολλαγόνου, προϋπόθεση για τη λειτουργικότητα της πρωτεΐνης. Η βιταμίνη Κ απαιτείται για την ενσωμάτωση ασβεστίου.

Τέλος, η βιταμίνη D διασφαλίζει ότι επαρκές ασβέστιο απορροφάται στο αίμα μέσω του εντέρου και διατίθεται για την οστεοκαλσίνη. Η βιταμίνη D χρειάζεται το φως του ήλιου στο δέρμα. Το ασβέστιο απαιτείται για την ανοργανοποίηση, δηλαδή για την ενίσχυση του οστού.

Λειτουργία & εργασίες

Διαδικασίες αναδιαμόρφωσης γίνονται συνεχώς στα ζωντανά οστά. Ο αθλητισμός, η άσκηση και το βάρος κάνουν τα οστά παχύτερα και ισχυρότερα · εάν αυτά τα ερεθίσματα απουσιάζουν, τα οστά γίνονται λεπτότερα και ασθενέστερα. Τα ελαττώματα πρέπει να επιδιορθωθούν. Το κέντρο ελέγχου για αυτές τις διεργασίες είναι οι οστεοβλάστες. Προσαρμόζουν το επίπεδο δραστηριότητάς τους και αυτό των οστεοκλαστών στις απαιτήσεις.

Ακόμα και υπό φυσιολογικό στρες, λανθασμένα φορτία ή εσφαλμένες κινήσεις προκαλούν μικροτραυματισμούς που προκαλούν μικρές ρωγμές στο οστό. Αυτά τα μίνι κατάγματα πρέπει να επισκευαστούν, μια διαδικασία που λαμβάνει χώρα συνεχώς στο οστό. Η διαδικασία επούλωσης έχει πάντα την ίδια ακολουθία. Πρώτα οι οστεοκλάστες μπαίνουν σε δράση. Αποβάλλουν τον ελαττωματικό ιστό μαζί με υγιές κυτταρικό υλικό. Δημιουργείται μια κοιλότητα πληγών (κενό) που είναι μεγαλύτερη από το πραγματικό ελάττωμα. Αυτή η διαδικασία έχει σκοπό να διασφαλίσει ότι όλο το κατεστραμμένο υλικό αφαιρείται στην πραγματικότητα και ότι μπορεί να προκύψει νέος, άθικτος οστικός ιστός.

Οι οστεοβλάστες στη συνέχεια αρχίζουν να κλείνουν και να ενισχύουν ξανά το κενό με σχηματισμό οστικού ιστού. Η κατασκευή διαρκεί πολύ περισσότερο από την προηγούμενη αποσυναρμολόγηση.

Εάν το οστό τονίζεται πιο έντονα από την εργασία ή τον αθλητισμό, εμφανίζεται πίεση ή ένταση ή και τα δύο. Η αυξημένη συμπίεση προκαλείται από βάρη και η αυξημένη ένταση προκαλείται από τη μετάδοση της έλξης του τένοντα στο οστό.

Όπως ήδη αναφέρθηκε, οι οστεοβλάστες λειτουργούν ως παράδειγμα ελέγχου για αυτήν τη διαδικασία, έτσι ώστε οι διαδικασίες συσσώρευσης και διάσπασης να είναι πάντα ισορροπημένες. Είναι σε θέση να επιβραδύνουν ή να προωθήσουν τη δραστηριότητα των οστεοκλαστών. Απελευθερώνουν ουσίες (προσδέματα κατάταξης) που μπορούν να αγκυροβολούν στους υποδοχείς του οστεοκλάστη και να τις ενεργοποιούν. Απελευθερώνοντας ένα άλλο μόριο (οστεοπρογεστερίνη) αυτή η διαδικασία μπορεί να διακοπεί και η δραστηριότητα των οστεοκλαστών μπορεί να σταματήσει.

Ασθένειες

Αρκετές ασθένειες των οστών μπορούν να εντοπιστούν στο γεγονός ότι διαταράσσεται η ισορροπία μεταξύ των διαδικασιών δημιουργίας και διακοπής του μεταβολισμού των οστών, συνήθως λόγω διαταραχής της λειτουργίας των οστεοβλαστών.

Το σκορβούτο οφείλεται στην ανεπαρκή παροχή βιταμίνης C. Κατά κανόνα, ο υποσιτισμός είναι υπεύθυνος για αυτό, και αυτός είναι ο λόγος που η ασθένεια εμφανίζεται κυρίως σε υπανάπτυκτες χώρες. Η έλλειψη βιταμίνης C σημαίνει ότι οι οστεοβλάστες δεν μπορούν να δημιουργήσουν τους απαραίτητους σταυρωτούς δεσμούς μεταξύ των αλυσίδων κολλαγόνου. Το αποτέλεσμα είναι ελαττωματικό κολλαγόνο που δεν μπορεί πλέον να εκτελέσει τις εργασίες του.

Η ραχίτιδα σε παιδιά, γνωστή ως οστεομαλακία σε ενήλικες, προκαλείται από έλλειψη βιταμίνης D ως αποτέλεσμα μειωμένης απορρόφησης και βραχείας έκθεσης στον ήλιο. Το αποτέλεσμα είναι ότι δεν απορροφάται αρκετό ασβέστιο μέσω του εντέρου και οι οστεοβλάστες το έχουν διαθέσιμο για ενσωμάτωση στα οστά. Ως αποτέλεσμα, στερούνται αντοχής, παραμένουν ή γίνονται μαλακά και παραμορφώνονται, ειδικά όταν εκτίθενται σε πίεση (πόδια πλώρης).

Στην οστεοπόρωση, η ισορροπία του μεταβολισμού των οστών ξεφεύγει. Είτε μειώνεται η κατασκευαστική δραστικότητα των οστεοβλαστών είτε μειώνεται η λειτουργία ελέγχου τους στη δραστικότητα των οστεοκλαστών. Και στις δύο περιπτώσεις υπάρχει αυξημένη κατανομή της οστικής ουσίας, η οστική πυκνότητα μειώνεται. Εκτός από άλλα συμπτώματα, η αυξημένη τάση να σπάσει με σκελετικές παραμορφώσεις είναι ένα τυπικό χαρακτηριστικό αυτής της ασθένειας.

Τυπικές και κοινές ασθένειες των οστών

• οστεοπόρωση
• Πόνος στα οστά
• Σπασμένο κόκαλο
• Η νόσος του Paget