Osteoblastele sunt denumite mai ales celule de construcție a oaselor și osteoclaste ca celule de rupere osoasă. Această viziune este cu siguranță prea scurtă. Mai degrabă, o interacțiune semnificativă a celor două tipuri de celule este condiția necesară pentru un echilibru în metabolismul osos.
Ce sunt osteoblaste?
Un os viu este în permanență remodelat și necesită activitatea celulelor care se descompun și se reconstruiesc. Un echilibru între dizolvarea și reînnoirea substanței osoase este extrem de important pentru a adapta structura osului la activitatea metabolică și la stres.
În acest context, osteoblastele preiau partea de construire a oaselor, ele formează componentele substanței osoase (matrice). Pe de altă parte, reglează și activitatea osteoclastelor prin inhibare sau stimulare. Drept urmare, cooperarea dintre cele două tipuri de celule este perfect coordonată, iar activitatea este adaptată cerințelor.
În procesul de descompunere constantă și de acumulare, osteoblaste în sine se schimbă. Sunt transferați de la forma lor activă la una inactivă, osteocitele. Acestea sunt apoi o componentă importantă a substanței osoase, dar nu mai iau parte la procesul de regenerare. În același timp, noi osteoblaste active sunt în mod constant reproduse pentru a continua să aibă un număr suficient de celule acumulate.
Anatomie și structură
În timp ce osteoclastele aparțin macrofagelor (celulele uriașe ale scavengerului), osteoblastele se dezvoltă din celulele stem nediferențiate ale țesutului osos conjunctiv. Sunt celule mici în formă de fasole și prezintă structura tipică a celulelor foarte active din punct de vedere metabolic.
Pe de o parte, multe mitocondrii pot fi văzute în interior, centralele electrice care asigură energia pentru volumul crescut de muncă. Reticulul endoplasmic grosier este de asemenea numeros. Acolo sunt sintetizate cele 3 proteine importante, care sunt necesare pentru structura substanței osoase. Colagenul de tip I este important pentru flexibilitatea oaselor. Osteocalcinul și osteonectina sunt proteine responsabile de mineralizarea osului.
Aparatul Golgi pronunțat cu stiva de membrană preia transportul substanțelor sintetizate către membrana celulară, de unde acestea sunt eliberate spre exterior, în spațiul intercelular și transmise la destinația lor.
Prezența a 3 vitamine este de o importanță crucială pentru structura substanțelor descrise. În producția de colagen, vitamina C este necesară pentru încrucișarea fibrilelor de colagen, condiția necesară pentru funcționalitatea proteinei. Vitamina K este necesară pentru încorporarea calciului.
În cele din urmă, vitamina D asigură absorbția suficientă de calciu în sânge prin intestin și este disponibilă pentru osteocalcin. Vitamina D are nevoie de lumina soarelui pentru piele. Calciul este necesar pentru mineralizare, adică pentru întărirea osului.
Funcție și sarcini
Procesele de remodelare au loc în mod constant în oasele vii. Sportul, exercitiile fizice si greutatea fac ca oasele sa fie mai groase si mai puternice; daca acesti stimuli lipsesc, oasele devin mai subtiri si mai slabe. Defectele trebuie reparate. Centrul de control al acestor procese sunt osteoblaste. Ei își adaptează nivelul de activitate și cel al osteoclastelor la cerințe.
Chiar și în condiții de stres normal, încărcările incorecte sau mișcările incorecte duc la microtraume care produc mici fisuri în os. Aceste mini-fracturi trebuie reparate, proces care are loc constant în os. Procesul de vindecare are întotdeauna aceeași secvență. Mai întâi intră în acțiune osteoclastele. Ele elimină țesutul defect, împreună cu materialul celular sănătos. Rezultatul este o cavitate a plăgii (lacuna) care este mai mare decât defectul real. Această procedură este menită să asigure că tot materialul distrus a fost îndepărtat și că țesutul osos nou, intact, poate apărea.
Osteoblastele încep apoi să închidă și să întărească din nou lacul formând țesutul osos. Construcția durează mult mai mult decât demontarea anterioară.
Dacă osul este stresat mai intens prin muncă sau sport, apare presiune sau tensiune sau ambele. Compresia crescută este cauzată de greutăți, iar tensiunea crescută este cauzată de transmiterea tragerii de tendon către os.
Așa cum am menționat deja, osteoblastele funcționează ca o instanță de control pentru acest proces, astfel încât procesele de acumulare și defalcare sunt întotdeauna în echilibru. Ei sunt capabili să încetinească sau să promoveze activitatea osteoclastelor. Ele eliberează substanțe (rang ligand) care se pot acoperi pe receptorii osteoclastului și le activează. Prin eliberarea altei molecule (osteoprogesterin) acest proces poate fi întrerupt și activitatea osteoclastelor poate fi oprită.
boli
Mai multe boli osoase pot fi identificate în faptul că echilibrul dintre procesele de formare și descompunere a metabolismului osos este perturbat, de obicei mai mult datorită unei perturbări a funcției osteoblastei.
Scorbutul se datorează unui aport insuficient de vitamina C. De regulă, malnutriția este responsabilă de acest lucru, motiv pentru care boala apare acum predominant în țările subdezvoltate. Lipsa de vitamina C înseamnă că osteoblastele nu pot crea legăturile încrucișate necesare între lanțurile de colagen. Rezultatul este colagenul defect, care nu-și mai poate îndeplini sarcinile.
Răcetele la copii, cunoscute sub numele de osteomalacie la adulți, sunt cauzate de o lipsă de vitamina D ca urmare a scăderii absorbției și a expunerii scurte la soare. Rezultatul este că nu este suficient calciu absorbit prin intestin și este disponibil pentru osteoblaste pentru încorporarea în oase. Drept urmare, le lipsește rezistența, rămân sau devin moi și se deformează, în special acolo unde sunt expuși la presiune (picioarele de arc).
În osteoporoză, echilibrul metabolismului osos iese din mână. Fie activitatea constructivă a osteoblastelor este redusă, fie funcția lor de control este redusă la activitatea osteoclastelor. În ambele cazuri există o descompunere crescută a substanței osoase, densitatea osoasă scade. În plus față de alte simptome, tendința crescută de rupere cu deformații scheletice este o caracteristică tipică a acestei boli.
Boli osoase tipice și comune
- osteoporoza
- Dureri osoase
- OS rupt
- Boala Paget