De osteoblaster är en av de tre celltyper som finns i specialiserade bindväv i strukturellt stöd av kroppen: benet. Dessa celler härstammar från andra celler som kallas osteoprogenitorceller och deras huvudfunktion är att syntetisera benmatrisen.
Ben består av en extracellulär matris som härdas tack vare avsättningen av kalcium, vilket ger vävnadsstyrkan och stelheten och av tre huvudklasser av celler: osteoblaster, osteoclaster och osteocyter.
Lätt mikrografi av avkaliserat "cancellous" ben som visar aktiva osteoblaster som aktivt syntetiserar osteoid (Källa: Robert M. Hunt via Wikimedia Commons)
Osteoblaster är kända som de benbildande cellerna, medan osteoklaster respektive osteocyter är resorption respektive "gap" -celler. Av dessa motsvarar den vanligaste klassen osteocyter (mer än 90%) följt av osteoblaster (5%) och, i mindre utsträckning, osteoklaster (1%).
Dessa celler har traditionellt identifierats som benbildande celler. Det är emellertid för närvarande känt med säkerhet att de deltar i många andra händelser såsom till exempel syntesen av paracrin och autokrina faktorer såsom cytokiner, tillväxtfaktorer, proteaser och andra.
Träning
Osteoblaster härrör från mesenkymala prekursorceller, som också ger upphov till kondrocyter (broskceller), myoblaster (muskelceller), adipocyter (fettceller) och senceller, beroende på transkriptionsfaktorer som reglerar deras differentiering.
Eftersom de tillhör det stromala eller mesenkymala cellsystemet är osteoblaster associerade med benmärgen, och de tillhör en separat avstamning från det hematopoietiska cellsystemet.
Bland de element som är involverade i bildandet av dessa celler är tre transkriptionsfaktorer (Cbfa1, Osx och ATF4) och några proteiner med specifika funktioner i benmorfogenes.
Under skeletongenesen deltar osteoblaster i två former av benutveckling: intramembranös, vilket ger upphov till skallen, och endokondral, som bildas av en "mögel" av brosk.
Emellertid är denna speciella klass av benceller inte helt differentierad, eftersom de kan "stupa" in i den extracellulära matrisen för att bilda osteocyter, vars sekretionssystem reduceras; eller tvärtom, de kan genomgå apoptotiska processer (programmerad celldöd).
Osteoblasts cellöde, såväl som hos de flesta celler i en organisme, är genetiskt bestämda, och spridnings- och differentieringshändelser är starkt beroende av hormoner och transkriptionsfaktorer.
egenskaper
Osteoblaster är delvis differentierade multinucleated secretory celler (med flera kärnor), inom vilka organellerna är rumsligt ordnade så att kärnan förblir borta från den framträdande sekretionsregionen.
Enligt elektronmikrografier presenterar osteoblaster ett rikligt grovt endoplasmiskt retikulum och ett högt utvecklat Golgi-komplex med många sekretoriska vesiklar, som står för den aktiva utsöndringsfunktionen för dessa celler.
De är kända som "kuboidala" celler på grund av deras morfologiska egenskaper och konstateras att de bildar encelliga lager vidhäftade vid benytor.
Till skillnad från andra relaterade celler som osteocyter (i vilka de kan differentieras) kommer osteoblaster i kontakt med sina angränsande celler genom korta förlängningar och använder längre sådana för att kommunicera med närliggande osteocyter.
Både osteoblasterna och de flesta osteocyterna är separerade från den mineraliserade benmatrisen tack vare en organisk substans i benmatrisen känd som osteoid, syntetiserad av osteoblasterna.
I sina cellmembran har osteoblaster viktiga faktorer såsom integriner och hormonreceptorer, bland vilka receptorerna för parathyreoideahormon sticker ut. Detta stimulerar utsöndringen av osteoprotegerinliganden, nödvändig för differentiering av osteoklaster.
De kan svara på östrogen, tillväxthormon, vitamin D3 och tyroxin, liksom andra faktorer som cytokiner och specifika transkriptionsfaktorer som deras differentiering beror på.
Funktioner
Funktionerna hos osteoblaster kan sammanfattas vid upprätthållandet av skelettarkitekturen, eftersom de ansvarar för syntesen av de organiska beståndsdelarna i benmatrisen. Dessa inkluderar kollagenfibrer, glykoproteiner och vissa proteoglykaner.
Deras funktioner är huvudsakligen relaterade till deras mognad, eftersom de från ett gemensamt ursprung kan differentiera till benmatris som syntetiserar osteoblaster, benfodringsceller och osteocyter.
Det ansvarar också för syntesen av vissa enzymer och specifika faktorer vars funktion involverar avlägsnandet av osteoiden, vilket bidrar till att osteoklasterna får tillgång till den förkalkade benytan och därmed kontrollerar dess funktion.
Tillsammans med osteoklaster deltar osteoblaster i benrenoveringsprocesser genom att ersätta områden av ben som reabsorberas av osteoklaster som svar på olika typer av mekanisk stress som appliceras på benvävnad.
Eftersom de har förmågan att reglera osteoklastaktivitet, deltar osteoblaster indirekt i kroppskalciumhomeostas.
De deltar inte bara i utsöndringen av de organiska komponenterna i benmatrisen, utan också i dess förkalkning genom utsöndring av enzymer såsom alkaliskt fosfatas, som kan reglera fosforylering av andra fosfoproteiner.
Dessutom är några av de glycoproteiner som produceras av dessa celler, såsom osteonektin / SPARC, tenascin C, fibronektin och medlemmar i trombospondin-familjen av proteiner, involverade i regleringen av vidhäftning, migration, proliferation och differentiering från andra. benceller.
Relaterade patologier
Många sjukdomar hos människor är relaterade till funktionen av osteoblaster, som en följd av att dessa celler är direkt involverade i bildandet av ben.
Bland de vanligaste sjukdomarna som är förknippade med osteoblaster är osteoporos, Pagets sjukdom (som har att göra med benets deformation och bräcklighet) och artros (slitage på de skyddande vävnaderna som sträcker sig i benens ändar).
Osteoporos uppstår till exempel från en negativ balans mellan den benbildande aktiviteten hos osteoblaster och benresorptionsaktiviteten där osteoklaster är specialiserade.
Denna negativa balans verkar vara relaterad till brister i spridningen eller differentieringen av osteoprogenitorceller eller till överdrivna apoptoshändelser.
referenser
- Caetano-López, J., Canhao, H., & Fonseca, J. (2007). Osteoblaster och benbildning. Acta Reum Prot, 32, 103–110.
- Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Text Atlas of Histology (2: a upplagan). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Johnson, K. (1991). Histologi och cellbiologi (2: a upplagan). Baltimore, Maryland: Den nationella medicinska serien för självständig studie.
- Mackie, EJ (2003). Osteoblaster: nya roller i orkestrering av skelettarkitektur. International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 35, 1301-1305.
- Martin, TJ, Fundlay, DM, Heath, JK, & Ng, KW (1993). Osteoblaster: Differentiering och funktion. I benets fysiologi och farmakologi. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
- Tenenbaum, HC, & Heersche, JNM (1982). Differentiering av osteoblaster och bildning av mineraliserat ben in vitro. Calcif. Vävnad. Int., 34, 76–79.