Osteoclastele sunt celule gigant responsabile de resorbția și demineralizarea osoasă. Activitatea lor este reglementată de diferite substanțe, cum ar fi hormon paratiroidian. Activitatea osteoclastă prea mare sau prea scăzută prezintă efecte grave asupra scheletului sănătate.
Ce sunt osteoclastele?
La fiecare șapte ani, oamenii primesc un schelet complet nou. Uman os se adaptează la solicitări și sunt remodelate permanent. Se reînnoiesc după microfracturi și fracturi. Osul defect masa este îndepărtat și se acumulează o nouă masă osoasă. Așa-numiții osteoblasti sunt responsabili pentru munca de acumulare. Acestea sunt celule osoase imature care se maturizează ulterior în osteocite. Lucrarea de degradare a metabolismului osos nu este efectuată de osteoblaste, ci de osteoclaste. Aceste celule osoase provin din celule precursoare din măduvă osoasă și migrează în sistemul osos după cum este necesar. Munca lor implică două mecanisme diferite: demineralizarea substanței osoase și defalcarea efectivă a osului. Osteoclastele încetinesc creșterea osoasă prin munca lor și previn procesele excesive de creștere și proliferarea. Ei comunică cu osteoblasti prin substanța cheie RANKL. Pentru reglarea lor, pe lângă această comunicare, ciclul hormonal joacă un rol. Hormonul paratiroidian activează degradarea și calcitonină inactivează activitatea osteoclastelor.
Anatomie și structură
Osteoclastele sunt celule multinucleate și aparțin așa-numitelor celule uriașe. Acestea sunt formate prin fuziunea celulelor progenitoare mononucleare în măduvă osoasă, cunoscută și sub denumirea de celule stem hematopoietice. Acestea fac parte din sistemul mononuclear-fagocitar. Aceasta se referă la totalitatea tuturor celulelor reticularei țesut conjunctiv, ale căror părți sunt considerate parte a sistemului imunitar și sunt responsabili pentru defalcarea și îndepărtarea deșeurilor și a particulelor străine. Osteoclastele au un diametru de 30 până la 100 µm și pot conține mai mult de 20 de nuclee celulare. Acestea sunt situate pe suprafața osoasă în lacunele howship și se deplasează amoeboid. Polul lor apical al unuia este orientat spre os. La nivel central, există o zonă care conține vezicule cu o formă de floare pliată membrana celulara. Această „margine ciufulită” este locul resorbției osoase. Periferia osteoclastelor este intens colorată. Aparatul de aderență de acolo permite celulelor să adere la os cu o distanță minimă de 0.3 nm. Această „zonă de etanșare” este închisă de citoplasmă, numită și „zonă limpede”, care are puține organite celulare, dar multe contractile proteine.
Funcția și sarcinile
Procesele de formare și degradare a substanței osoase sunt coordonate și controlate în mod ideal de un circuit de reglementare fin reglementat. Osteoclastele sunt stimulate să se formeze de diverși factori. Dexametazona, 1,25- (OH) 2VitD3, hormon paratiroidian, PTHrP, prostaglandina-E2 și citokinele au un efect deosebit de resorptiv asupra osului. În contrast, bifosfonați, calcitonină și estrogeni au efect inhibitor asupra osteoclastelor. Acești factori reglează activarea așa-numitului factor de transcripție PU.1. Controlează conversia măduvă osoasă macrofage în osteoclaste multinucleate. Substanțele RANKL și osteoprotegerina sunt, de asemenea, implicate în activare. Circuitele de reglare hormonală folosesc osul ca un fel de tampon pentru reglare calciu echilibra. De exemplu, hormonul paratiroidian resorptiv osos se eliberează calciu. Calcitoninape de altă parte, stimulează stocarea calciu. Acumularea și descompunerea permanentă a substanței osoase controlate în acest mod permite sistemului osos să se adapteze la stresuri și modificări. În acest fel, material oboseală este prevenită. Între timp, se crede că osteocitele joacă un rol în reglarea osteoclastelor. Osteocitele sunt osteoblaste prinse care au ajuns la maturitate. Când un os este afectat de o fractură sau microfractură, osteocitele mor din cauza lipsei de substanțe nutritive, iar substanțele pe care le eliberează apelează osteoclastele în acțiune. Lucrarea osteoclastelor este compusă din două mecanisme. Între un osteoclast și substanța osoasă există un spațiu minim în care valoarea ph este redusă. Datorită acestei degradări, os sunt demineralizate. Mineral sare sunt extrase. Valoarea pH-ului necesară pentru aceasta este menținută constantă prin transportul activ de protoni. Matricea osoasă colagenă este detașată de osteoclaste prin proteolitic enzime.În acest proces, ele aduc colagen fragmente eliberate astfel în fagocitoză.
Boli
Când activitatea osteoclastelor scade sau crește, această modificare poate lua proporții patologice. În osul sănătos, degradarea și reconstrucția sunt potrivite în mod ideal. Prin urmare, scăderea activității osteoclastelor poate provoca la fel de multe daune ca și o activitate crescută. De exemplu, în osteopetroza determinată genetic, activitatea osteoclastelor este foarte redusă. Creșterea activității osteoclastelor, pe de altă parte, este caracteristică non-genetică osteoporoza, hiperparatiroidism, osteodistrofia deformanți și necroză osoasă aseptică. Același lucru este valabil și pentru reumatoide artrită, parodontită, și osteogeneza imperfectă. Cu o activitate osteoclastă crescută, osoasă masa este degradat mai repede decât poate fi completat. Prin urmare, persoanele afectate suferă fractură-probabil și slab os. În hiperparatiroidism, aparatul de reglare al formării osoase în sine este afectat. Celulele epiteliale sunt anormale și astfel reglează greșit nivelul de calciu din organism sub forma hormonului paratiroidian. Cauza este secreția crescută de parathormon, care se datorează unui adenom sau unei măriri a glandelor paratiroide. Nivelul crescut al hormonului paratiroidian crește resorbția osoasă. Rezultatul este sever durere osoasă și scăderea excreției de calciu în rinichi. Astfel, cantitatea de calciu din sânge continuă să crească, provocând rinichi pietre.
Boli osoase tipice și frecvente
- osteoporoza
- Dureri osoase
- Fractură osoasă
- Boala Paget