Co to są komórki kostne?

Trzy różne typy komórek kostnych są obecne w tkance kostnej, a każda z nich ma swoją kluczową funkcję. Pracując razem, osteoblasty, osteoklasty i osteocyty są odpowiedzialne za prawidłowy rozwój i utrzymanie szkieletu, a także regulują poziomy minerałów obecnych w krwioobiegu i w całym ciele. Dwa pokrewne typy komórek, komórki wyściełające i komórki osteogenne, pochodzą z osteoblastów, ale mają swoje własne kluczowe funkcje dla prawidłowego zdrowia kości.

Osteoblasty

Komórkami odpowiedzialnymi za tworzenie nowej tkanki kostnej są osteoblasty. Powstają w szpiku kostnym, który jest miękkim obszarem wewnętrznym zawierającym komórki macierzyste, które wytwarzają również czerwone i białe krwinki. Działając wspólnie, osteoblasty tworzą rodzaj tkanki kostnej zwanej osteoidem głównie z kolagenu, który jest następnie mineralizowany. Oznacza to, że wapń i inne minerały przylegają do tkanki, dzięki czemu komórki kości są mocne.

Chociaż osteoblasty są niezbędne do tworzenia kości, gdy płód rozwija się w macicy i gdy dziecko rośnie, te komórki kostne nie przestają działać nawet po osiągnięciu przez dorosłego człowieka. Kości są stale rozkładane i odbudowywane, przy czym około 4% wszystkich powierzchni kości ma aktywną aktywność osteoblastów w dowolnym momencie. Ten proces nazywa się przebudową. Regularny rozwój nowej tkanki pozwala kościom naprawić pęknięcia lub inne urazy i zmienić się w odpowiedzi na potrzeby organizmu. Ponadto kości są poddawane stresowi podczas codziennego użytkowania i rozwijają małe mikrozłamania, które są stale naprawiane.

Gdy tkanka kostna zostanie rozbita i ponownie zbudowana, większość komórek kostnych osteoblastów jest ściśnięta płasko i nie wytwarza już nowej tkanki. Stają się komórkami wyściełającymi i służą do ochrony leżącej pod nimi macierzy kostnej. Komórki podszewki mają również kluczowe znaczenie w regulacji poziomów minerałów, takich jak wapń i fosforan, umożliwiając tym substancjom wchodzenie i wychodzenie z kości w razie potrzeby.

Osteoklasty

Osteoklasty to duże komórki kostne utworzone w szpiku kostnym. Podobnie do białych krwinek odpowiadają za rozkład tkanki kostnej, niezbędnej do wzrostu kości i gojenia. Zaczynają jako mniejsze komórki zwane prekursorami osteoklastów, ale łączą się ze sobą w osteoklasty z wieloma jądrami, gdy znajdują miejsca w kości, które wymagają rozbicia, proces zwany resorpcją.

Chociaż liczba komórek osteoklastów jest stosunkowo niewielka, są one niezbędne nie tylko do tworzenia nowej kości, ale także do pomocy w regulacji minerałów w krwioobiegu. Gdy komórki te rozkładają kość, uwalniają wapń i fosforan do krwi, gdzie minerały te odgrywają ważną rolę w wielu procesach biochemicznych. Osteoklasty biorą również udział w rozwoju czerwonych krwinek w szpiku kostnym.

Badania sugerują również, że osteoklasty mają receptory immunologiczne i że istnieją ścisłe powiązania między układem odpornościowym a szkieletowym. Dokładnie badane są te dwie interakcje, chociaż badania nad chorobami autoimmunologicznymi, takimi jak reumatoidalne zapalenie stawów, pokazują, w jaki sposób układ odpornościowy może wpływać na przywrócenie kości. Osteoklasty są również powiązane z innymi chorobami; kiedy rozkładają kości szybciej, niż można je odbudować, na przykład powstaje osteoporoza.

Osteocyty

Po zbudowaniu nowej tkanki kostnej osteoblasty, które nie stają się komórkami wyściełającymi, pozostają głęboko w matrycy kostnej i stają się osteocytami, komórkami o długich gałęziach przechodzących przez tkankę kostną, które tworzą sieć. Osteocyty działają jako centrum kontrolne, kierując złogami mineralnymi i wysyłając osteoklasty, aby w razie potrzeby rozpocząć naprawę uszkodzenia tkanki kostnej. Są również odpowiedzialne za sygnalizowanie uwalniania minerałów, takich jak wapń, do krwioobiegu, aby utrzymać dobre zdrowie.

Osteocyty są najczęstszymi komórkami kostnymi i mogą żyć przez dziesięciolecia. Niektóre z nich są zaprogramowane na naturalną śmierć, ale stany takie jak choroba zwyrodnieniowa stawów i osteoporoza są związane ze zwiększonym poziomem śmierci komórek. Innymi słowy, gdy umiera większa liczba osteocytów, kości stają się słabsze.

Prekursory

Większość komórek kostnych nie jest w stanie się podzielić i nie może się rozmnażać. Komórki osteogenne to komórki kostne zdolne do tworzenia nowych osteoblastów i osteoklastów. Znajdują się w okostnej, która jest tkanką otaczającą kość i szpik kostny. Uraz taki jak złamanie uruchamia produkcję komórek przez komórki osteogenne, tworząc nowe osteoblasty i osteocyty, aby jak najszybciej naprawić uszkodzenie.