Co jsou kostní buňky?

V kostní tkáni jsou přítomny tři odlišné typy kostních buněk, z nichž každá má svou vlastní zásadní funkci. Ve spolupráci jsou osteoblasty, osteoklasty a osteocyty odpovědné za správný vývoj a údržbu kostry a také za regulaci hladin minerálů přítomných v krevním řečišti a v celém těle. Dva příbuzné typy buněk, výstelkové buňky a osteogenní buňky, jsou odvozeny od osteoblastů, ale mají své vlastní klíčové funkce pro správné zdraví kostí.

Osteoblasty

Buňky zodpovědné za vytvoření nové kostní tkáně jsou osteoblasty. Vznikají v kostní dřeni, což je měkká vnitřní oblast obsahující kmenové buňky, které také produkují červené a bílé krvinky. Společně pracují osteoblasty a vytvářejí typ kostní tkáně zvané osteoid primárně z kolagenu, který je pak mineralizován. To znamená, že vápník a další minerály ulpívají na tkáni, takže jsou kostní buňky silné.

Ačkoli osteoblasty jsou nezbytné při formování kostí, když se plod vyvíjí v lůně a jak dítě roste, tyto kostní buňky nepřestanou fungovat ani poté, co člověk dosáhne dospělosti. Kosti se neustále štěpí a staví zpět, přičemž přibližně 4% všech povrchů kostí má aktivní aktivitu osteoblastů. Tento proces se nazývá remodelace. Pravidelný vývoj nové tkáně umožňuje kostem opravovat zlomeniny nebo jiná zranění a měnit v reakci na potřeby těla. Kromě toho jsou kosti každodenním používáním vystaveny stresu a vyvíjejí drobné mikrofraktury, které jsou neustále fixovány.

Jakmile se kostní tkáň rozpadne a znovu vybuduje, většina kostních buněk osteoblastů se stlačí naplocho a již neprodukuje novou tkáň. Stávají se podšívkovými buňkami a používají se k ochraně základní kostní matrice. Obkladové buňky jsou také klíčové při regulaci hladin minerálů, jako je vápník a fosfát, což umožňuje těmto látkám podle potřeby procházet a vycházet z kostí.

Osteoklasty

Osteoklasty jsou velké kostní buňky tvořené v kostní dřeni. Struktura je podobná jako u bílých krvinek a je odpovědná za rozklad kostní tkáně, která je nezbytná pro růst a hojení kostí. Začínají jako menší buňky zvané prekurzory osteoklastů, ale spojují se společně s osteoklasty s více jádry, když najdou místa na kosti, která je třeba rozebrat, což je proces zvaný resorpce.

Ačkoli je počet osteoklastových buněk relativně malý, jsou nezbytné nejen pro tvorbu nové kosti, ale také pro regulaci minerálů v krevním řečišti. Když tyto buňky štěpí kost, uvolňují vápník a fosfát do krve, kde tyto minerály hrají důležitou roli v mnoha biochemických procesech. Osteoklasty se také podílejí na vývoji červených krvinek v kostní dřeni.

Výzkum také naznačuje, že osteoklasty mají imunitní receptory a že existuje úzká vazba mezi imunitním a kosterním systémem. Přesně, jak se tyto dvě interakce stále zkoumají, i když studie o autoimunitních onemocněních, jako je revmatoidní artritida, ukazují, jak může imunitní systém ovlivnit resorpci kostí. Osteoklasty jsou také spojeny s jinými chorobami; když rozkládají kost rychleji, než je možné ji znovu vybudovat, je výsledkem osteoporóza.

Osteocyty

Po vybudování nové kostní tkáně zůstávají ty osteoblasty, které se nestávají výstelkovými buňkami, hluboko v kostní matrici a stávají se osteocyty, což jsou buňky s dlouhými větvemi přes kostní tkáň, které tvoří síť. Osteocyty fungují jako kontrolní centrum, řídí usazeniny minerálů a zasílá osteoklasty, aby podle potřeby začaly opravovat poškození kostní tkáně. Rovněž jsou zodpovědné za signalizaci uvolňování minerálů, jako je vápník, do krevního řečiště, aby se udržovalo dobré zdraví.

Osteocyty jsou nejčastějšími kostními buňkami a mohou žít po celá desetiletí. Některé jsou naprogramovány tak, aby přirozeně umíraly, ale podmínky jako osteoartróza a osteoporóza jsou spojeny se zvýšenou úrovní buněčné smrti. Jinými slovy, když zemře větší počet osteocytů, kosti se oslabí.

Předchůdci

Většina kostních buněk není schopna se dělit a nemůže se množit. Osteogenní buňky jsou kostní buňky schopné vytvářet nové osteoblasty a osteoklasty. Jsou umístěny v periosteu, což je tkáň obklopující kost a kostní dřeni. Poranění, jako je zlomenina, vyvolává produkci buněk osteogenními buňkami a vytváří nové osteoblasty a osteocyty, aby se poškození co nejrychleji napravilo.