Osteoklasti

The Osteoklasti so orjaške celice, ki so odgovorne za razpad kosti in demineralizacijo. Njihovo delovanje uravnavajo različne snovi, na primer paratiroidni hormon. Preveč ali premalo aktivnosti osteoklastov resno vpliva na skeletno zdravje.

Kaj so osteoklasti?

Človek vsakih sedem let dobi popolnoma nov okostje. Človeške kosti se prilagajajo obremenitvam in se nenehno obnavljajo. Obnovijo se po mikrofrastrukturah in zlomih. Okvarjena kostna masa se odstrani in nabira nova kostna masa.

Za gradbena dela so odgovorni tako imenovani osteoblasti. To so nezrele kostne celice, ki kasneje dozorijo v ostecite. Razčlenitve v presnovi kosti ne opravljajo osteoblasti, temveč osteoklasti. Te kostne celice izhajajo iz predhodnih celic iz kostnega mozga in se po potrebi selijo v skeletni sistem. Njihovo delo vključuje dva različna mehanizma: demineralizacijo kostne snovi in ​​dejansko razčlenitev kosti.

Osteoklasti s svojim delom upočasnjujejo rast kosti in preprečujejo prekomerne rastne procese in rast. Z osteoblasti komunicirajo prek ključne snovi RANKL. Poleg te komunikacije igra hormonski cikel vlogo pri njihovi regulaciji. Paratiroidni hormon aktivira razpad, kalcitonin pa inaktivira aktivnost osteoklasta.

Anatomija in struktura

Osteoklasti so večjedrne celice in zato spadajo v tako imenovane velikanske celice. Nastanejo z zlivanjem mononuklearnih predhodnih celic v kostnem mozgu, znanih tudi kot krvne matične celice.

So del mononuklearnega fagocitnega sistema. To pomeni celoto vseh celic retikularnega vezivnega tkiva, od katerih so nekatere del imunskega sistema in so odgovorne za razpad in odstranjevanje odpadkov in tujih delcev. Osteoklasti imajo premer od 30 do 100 µm in lahko vsebujejo več kot 20 celičnih jeder. Sedijo na kostni površini v luknjah Howship in se premikajo ameboidno. Vaša apikalna polovica ene točke kaže na kost. V središču je območje, ki vsebuje vezikle s celično membrano, prepognjeno v obliki rože. Ta "raztrgana meja" je mesto za resorpcijo kosti.

Obod osteoklastov je intenzivno obarvan. Tamkajšnji adhezijski aparat omogoča, da se celice držijo kosti na najmanjši razdalji 0,3 nm. To "cono tesnjenja" obdaja citoplazma, ki ji pravimo tudi "jasno območje" in ima le nekaj celičnih organelov, vendar veliko kontraktilnih beljakovin.

Funkcija in naloge

Postopki kopičenja in razpada kostne snovi so idealno usklajeni in jih nadzira natančno reguliran krmilni tokokrog. Osteoklasti spodbujajo k tvorbi različnih dejavnikov. Predvsem deksametazon, 1,25- (OH) 2VitD3, obščitnični hormon, PTHrP, prostaglandin-E2 in citokini imajo resorpcijski učinek na kosti. Nasprotno pa bisfosfonati, kalcitonin in estrogeni zavirajoče vplivajo na osteoklaste.

Ti dejavniki uravnavajo aktivacijo tako imenovanega faktorja transkripcije PU.1. Nadzira pretvorbo makrofagov iz kostnega mozga v večjedrne osteoklaste. Pri aktivaciji sodelujeta tudi snovi RANKL in osteoprotegerin. Hormonska krmilna vezja kosti uporabljajo kot nekakšen blažilnik za uravnavanje kalcijevega ravnovesja. Kostni resorptivni paratiroidni hormon sprošča na primer kalcij. Kalcitonin po drugi strani spodbuja skladiščenje kalcija. Stalno kopičenje in razpad kostne snovi, ki se tako nadzoruje, pomeni, da se skeletni sistem prilagaja obremenitvam in spremembam. Na ta način se prepreči utrujenost materiala. V tem času so osteociti dobili tudi vlogo pri regulaciji osteoklastov.

Osteociti so ujeti osteoblasti, ki so dozoreli. Če pri zlomu ali mikrofrastrukturi vpliva kost, osteociti umrejo zaradi pomanjkanja hranil in pokličejo osteoklaste na prizorišču skozi izpuščene snovi. Delo osteoklastov je sestavljeno iz dveh mehanizmov. Med osteoklastom in kostno snovjo je minimalen razkorak, pri katerem se pH vrednost zmanjša. S to razgradnjo kosti postanejo demineralizirane. Mineralne soli se pridobivajo. PH vrednost, ki je potrebna za to, ohranja konstantno z aktivnim transportom protona. Osteoklasti odstranijo kolageni kostni matriks s pomočjo proteolitičnih encimov. Pri tem fagocitizirajo sproščene fragmente kolagena.

Bolezni

Ko aktivnost osteoklasta pade ali poveča, lahko ta sprememba postane patološka. Razkroj in rekonstrukcija sta v zdravih kosteh idealno usklajena.

Zmanjšana aktivnost osteoklasta lahko zato povzroči ravno toliko škode kot povečana aktivnost. Pri genetski osteopetrozi je na primer močno zmanjšana aktivnost osteoklastov. Po drugi strani je povečana aktivnost osteoklastov značilna za negenetsko osteoporozo, hiperparatiroidizem, osteodistrofijo deformans in aseptično nekrozo kosti. Enako velja za revmatoidni artritis, periodontitis in osteogenezo imperfekta. Ko so osteoklasti bolj aktivni, se kostna masa razgradi hitreje, kot se lahko reproducira.

Zato prizadeti trpijo zaradi krhkih in šibkih kosti. Pri hiperparatiroidizmu vpliva na sam regulacijski aparat tvorbe kosti. Epitelijske celice so nenormalne in tako motijo ​​raven kalcija v telesu v obliki obščitničnega hormona. Razlog za to je povečano izločanje paratiroidnega hormona, ki ga je mogoče zaslediti do adenoma ali povečanja obščitničnih žlez. Zvišana raven hormona obščitničnih hormonov povečuje izgubo kosti. Rezultat je huda bolečina v kosteh in zmanjšano izločanje kalcija v ledvicah. Količina kalcija v krvi se poveča in povzroči nastanek ledvičnih kamnov.

Značilne in pogoste kostne bolezni

• osteoporoza
• Bolečine v kosteh
• Zlomljena kost
• Pagetova bolezen