Osteoblasten Training, Merkmale, Funktionen, Pathologien

Der Osteoblasten Sie sind eine der drei Zelltypen im Bindegewebe, die auf die strukturelle Unterstützung des Körpers spezialisiert sind: des Knochens. Diese Zellen stammen aus anderen Zellen, die als Osteoprogenitorzellen bezeichnet werden, und ihre Hauptfunktion ist die der Knochenmatrixsynthese.

Der Knochen besteht aus einer extrazellulären Matrix, die dank der Ablagerung von Kalzium härtet und das Festigkeit und das Steifigkeitsgewebe ergibt, sowie von drei Hauptklassen von Zellen: Osteoblasten, Osteoklasten und Osteozyten.

Lichtmikroprographie eines "schwammigen" dekalzifizierten Knochens, der aktive Osteoblasten zeigt, die aktiv Osteoid synthetisieren (Quelle: Robert M. Jagd [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)] über Wikimedia Commons)

Osteoblasten sind als Knochenformungszellen bekannt, während Osteoklasten und Osteozyten Resorption und "Lagunen" -Zellen sind. Von diesen entspricht die am häufigsten vorkommende Klasse Osteozyten (mehr als 90%), gefolgt von Osteoblasten (5%) und in geringerem Maße die Osteoklasten (1%).

Traditionell wurden diese Zellen als Knochenformungszellen identifiziert. Es ist jedoch derzeit bekannt.

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Ausbildung

Osteoblasten stammen aus mesenchymalen Vorläuferzellen, die auch Chondrozyten (knorpelige Zellen), Myoblasten (Muskelzellen), Adipozyten (Fettzellen) und Sehnenzellen entstehen, abhängig von den Transkriptionsfaktoren, die ihre Differenzierung regulieren.

Angesicht.

Zu den Elementen, die an der Bildung dieser Zellen beteiligt sind, gehören drei Transkriptionsfaktoren (CBFA1, OSX und ATF4) und einige Proteine ​​mit spezifischen Funktionen in der Knochenmorphogenese.

Während der Skelettogenese beteiligen sich die Osteoblasten an zwei Formen der Knochenentwicklung: dem Intramembran, der den Schädel und das Endochondrale entsteht, das aus einem „Schimmel“ des Knorpels gebildet wird.

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Diese spezielle Klasse von Knochenzellen ist jedoch nicht vollständig differenziert, da sie in der extrazellulären Matrix "tauchen" können, um die Osteozyten zu bilden, deren sekretorisches System reduziert ist. Oder im Gegenteil, sie können apoptotische Prozesse leiden (programmierter Zelltod).

Das Zellschicksal von Osteoblasten sowie die der meisten Zellen eines Organismus wird genetisch bestimmt, und die Proliferations- und Differenzierungsereignisse hängen stark von Hormonen und Transkriptionsfaktoren ab.

Eigenschaften

Osteoblasten sind mehrkernige Sekretionszellen (mit mehreren teilweise differenzierten Kernen), in denen die Organellen räumlich so geordnet sind.

Laut elektronischen mikroskopischen Aufnahmen haben Osteoblasten ein reichhaltiges, raues endoplasmatisches Retikulum und einen hoch entwickelten Golgi -Komplex mit zahlreichen sekretorischen Vesikeln, die die aktive Sekretionsfunktion dieser Zellen berücksichtigen.

Sie sind dank ihrer morphologischen Eigenschaften als „quadenloide“ Zellen bekannt und bilden einzellige Schichten, die an Knochenflächen angehalten werden.

Im Gegensatz zu anderen verwandten Zellen wie Osteozyten (in denen sie unterscheiden können) kommen Osteoblasten mit ihren benachbarten Zellen in Kontakt.

Sowohl Osteoblasten als auch die meisten Osteozyten sind dank einer organischen Substanz in der als Osteoid bekannten Knochenmatrix, die von Osteoblasten synthetisiert, von der mineralisierten Knochenmatrix getrennt.

In ihren Zellmembranen haben die Osteoblasten wichtige Faktoren wie Integrine und hormonelle Rezeptoren, von denen die Empfänger für das Parathyroidhormon hervorstechen. Dies stimuliert die Sekretion des Osteoprotegerinliganden, der für die Differenzierung von Osteoklasten notwendig ist.

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Sie sind in der Lage, auf Östrogen, Wachstumshormon, Vitamin D3 und Thyroxin sowie andere Faktoren wie spezifische Zytokine und Transkriptionsfaktoren zu reagieren, von denen ihre Differenzierung abhängt.

Funktionen

Die Funktionen von Osteoblasten können bei der Aufrechterhaltung der Skelettarchitektur zusammengefasst werden, da diese für die Synthese der organischen Bestandteile der Knochenmatrix verantwortlich sind. Zu diesen zählen Kollagenfasern, Glykoproteine ​​und einige Proteoglykane.

Ihre Funktionen hängen hauptsächlich mit ihrer Reifung zusammen, da sie sich von einem gemeinsamen Ursprung in Knochenmatrix -Synthesizern, in Knochenschleimzellen und Osteozyten unterscheiden können.

Verantwortlich ist auch die Synthese bestimmter Enzyme und bestimmter Faktoren, deren Funktion die Entfernung des Osteoids impliziert, was zum Zugang von Osteoklasten zur verkalkten Knochenoberfläche beiträgt und so seine Funktion steuert.

Zusammen mit den Osteoklasten beteiligen sich die Osteoblasten an den Knochenumbauprozessen, wenn sie die Regionen des reabsorbierten Knochens durch Osteoklasten als Reaktion auf verschiedene Arten von mechanischer Spannung ersetzen, die auf den Knochengewebe angewendet werden.

Da sie in der Lage sind, die Aktivität von Osteoklasten zu regulieren, nehmen Osteoblasten indirekt an der Calciumhomöostase der Körperkörper teil.

Sie nehmen nicht nur an der Sekretion der organischen Komponenten der Knochenmatrix teil, sondern auch an ihrer Verkalkung durch die Sekretion von Enzymen wie alkalischer Phosphatase, die die Phosphorylierung anderer Phosphoproteine ​​regulieren können.

Darüber hinaus sind einige der von diesen Zellen produzierten Glykoproteinen wie Osteonectin/SPARC, Tenascin C, Fibronektin und Mitgliedern der Thrombospondin -Proteinfamilie an der Regulation von Adhäsion, Migration, Proliferation und Differenzierung anderer Knochenzellen beteiligt.

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Verwandte Pathologien

Viele Krankheiten im Menschen beziehen sich auf die Funktion von Osteoblasten, als Folge der direkten Beteiligung dieser Zellen an der Bildung von Knochen.

Zu den häufigsten Krankheiten, die mit Osteoblasten verbunden sind, gehören Osteoporose, Paget -Krankheit (die mit der Verformung und Fragilität der Knochen zu tun hat) und Arthrose (Verschleiß der Schutzgewebe, die die Enden der Knochen bedecken).

Osteoporose ergibt sich beispielsweise aus einem negativen Gleichgewicht zwischen der Knochenformaktivität der Osteoblasten und der Knochenresorptionsaktivität, in der sich Osteoklasten spezialisiert haben.

Dieses negative Gleichgewicht scheint sich auf Mängel bei der Proliferation oder Differenzierung von Osteoprogenitorzellen oder mit übermäßigen Apoptoseereignissen zu beziehen.

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