Osteoklasty to komórki tkanki kostnej, które powodują jej resorpcję. Są więc przeciwieństwem osteoblastów, komórek kościotwórczych.
Tworzenie osteoklastów
Osteoklasty należą do rodziny monocytów. Komórki podściedliska w szpiku, osteoblasty i limfocyty T przejawiają ekspresję cząsteczki zwanej RANKL na swych powierzchniach. Gdy dojdzie do kontaktu z odpowiednimi monocytami, wiążą one do RANKL receptory (RANK) na powierzchniach monocytów. Wydzielają one również M-CSF (czynnik stymulujący wzrost kolonii monocytów), który wiąże się z receptorem c-fins na monocytach. To połączenie zmienia monocyty w osteoklasty.
Osteoklasty – czynność
Osteoklasty nadżerają i absorbują uprzednio uformowaną kość. Łączą się z nią integrynami w przedłużeniu błony na przestrzeni zwanej strefą przyklejenia. W ten sposób powstaje izolowana przestrzeń między kością a częścią osteoklastu.
Pompy protonowe będące zależnymi od H+ ATP-azami przesuwają się z endosomów do błony komórkowej stykającej się z izolowaną powierzchnią i zakwaszają tę przestrzeń do pH zbliżonego do 4,0. Podobne pompy protonowe znajdują się w endosomach i lizosomach wszystkich organizmów eukariotycznych, ale tylko w niektórych przypadkach przechodzą one do błony komórkowej. Następnie kwaśne pH rozpuszcza hydroksyapatyt, zaś kwaśne proteazy wydzielane przez komórkę rozkładają kolagen, tworząc płytkie zagłębienia w kości.
Produkty trawienia ulegają endocytozie i przemieszczają się poprzez osteoklast dzięki transcytozie, po czym są uwalniane do płynu śródmiąższowego. Produkty rozpadu kolagenu mają budowę pirydynolinową, a te, zawarte w moczu, mogą służyć za wskaźnik szybkości resorpcji kości.
Przebudowa kości
W ciągu całego życia kości ulegają stałej resorpcji i odbudowie. W ciągu roku wapń w kościach ulega wymianie w 100% u niemowląt i w 18% u dorosłych. Przebudowa kości dokonuje się głównie lokalnie i na małych przestrzeniach przez populację komórek zwanych jednostkami remodelującymi kość. Najpierw osteoklasty resorbują kość, po czym osteoblasty tworzą nową tkankę w tych samych miejscach. W efekcie taki cykl trwa około 100 dni. Czasem to modelowanie prowadzi do zmiany kształtu kości, gdy kość jest resorbowana w jednym miejscu i odkładana w innym. Osteoklasty wnikają do warstwy korowej, zaś osteoblasty podążają za nimi, podczas gdy remodelowanie kości beleczkowatej zachodzi na powierzchni beleczek.
Tempo odnowy kości wynosi 4% rocznie dla kości zbitych i około 20% rocznie dla kości beleczkowatych. Przebudowa częściowo wiąże się z naciskiem wywieranym na kość i obciążeniem spowodowanym grawitacją. Cały proces remodelowania kości jest kontrolowany głównie hormonalnie. Przykładowo, parathormon przyspiesza resorpcję kości, podczas gdy estrogeny ją zwalniają wskutek hamowania cytokin powodujących erozję kości.
Zobacz również: Okostna.
Patologie osteoklastów
Do najpopularniejszych chorób kości związanych z wadliwością osteoklastów zalicza się osteoporozę i osteopetrozę.
Osteoporoza wynika z przewagi czynności osteoklastów nad osteoblastami. Powoduje to utratę macierzy kostnej, z czym wiąże się nadmierna łamliwość kości – zwłaszcza w dalszych odcinkach przedramion, trzonów kręgowych czy bioder. Wszystkie te miejsca cechuje duża zawartość kości beleczkowatej, a ponieważ jest ona bardziej czynna metabolicznie, jej utrata zachodzi szybciej.
Z kolei osteopetroza (inaczej: marmurkowatość kości) wiąże się z obecnością wadliwych i niezdolnych do resorbowania kości osteoklastów. Wynikiem jest stałe zwiększanie gęstości kości, zaburzenia neurologiczne spowodowane zwężeniem i zniekształceniem otworów kręgowych oraz nieprawidłowości hematologiczne.
Polecane produkty:
|
Kwas hialuronowy na stawy i skórę
Kwas hialuronowy zapewnia mazi stawowej właściwości lepko-sprężyste, przez co zmniejsza ból w stawach. Dodatkowo wypełnia przestrzenie w naskórku redukując zmarszczki. Sprawia, że skóra wygląda młodziej i polepsza się jej odcień, dając też efekt ... Zobacz więcej... |
|
Kolagen w proszku na stawy, kości i skórę
Kolagen bioalgi zawiera aż 97% hydrolizowanego kolagenu. Jego opatentowana formuła sprawia, że wchłanialność jest na bardzo wysokim poziomie. Wspomaga łagodzenie objawów już istniejących chorób stawów, dodatkowo zapobiegając pojawianiu się nowych. Zobacz więcej... |
Bibliografia
- Ganong W., Fizjologia, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017.
- Silverthorn D., Fizjologia, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2018.
