Kaulu šūnas un kaulu atjaunošanās
Neskatoties uz raksturīgo mineralizāciju, kauls ir tālu no mirušiem audiem. Gluži pretēji, tā ir intensīvas šūnu aktivitātes vieta, lai katru gadu aptuveni 10% no mūsu kaulu masas atjaunotos, izmantojot neoformācijas un rezorbcijas fizioloģiskos mehānismus. Tas nozīmē, ka:
- ik pēc 10 gadiem skelets ir pilnībā atjaunots.
Tas viss attiecas uz strukturālām izmaiņām, kas ir tikai mikroskopiski nosakāmas un kas neietver makroskopiskas formas izmaiņas (vismaz pieauguša cilvēka vecumā).
Kaulu šūnas ir izglītojoši iedalītas četrās kategorijās: osteocīti, osteoblasti, osteoklasti un to prekursori. Ir labi no sākuma atcerēties, ka:
- osteoblasti ir atbildīgi par kaulu matricas veidošanos
- osteoklasti ir atbildīgi par kaulu matricas noārdīšanos
Tāpēc koncentrēsimies uz šiem diviem šūnu veidiem. Kas attiecas uz osteoprogenitoru šūnām (sauktas arī par preosteoblastiem), ir pietiekami zināt, ka tās izraisa citus šūnu veidus un ka tās sastopamas lielos daudzumos kaulu endostealajās un periostealajās virsmās.
osteoblastiem
Osteoblasti ir šūnas, kas specializējas kaulu ražošanā.
Viņiem ir globulāra vai polihrons forma, vienslāņa; tie mēdz savstarpēji sakropļot, pārklājot mazas kaulu matrices daļas, veidojot tā saukto mineralizācijas priekšpusi.
Osteoblasti sintezē dažādus audu komponentus - gan šķiedru, gan amorfus -, kas piedalās osteoidu veidošanā un tās mineralizācijas procesu regulēšanā.
Osteoīdu iegūst, atbalstot kolagēna šķiedras, kas sakārtotas, veidojot organisko matricu, uz kuras ir piesaistīti hidroksipatīta kristāli un citas minerālvielas. Kolagēna šķiedras ir sakārtotas pēc preferenciālajām spēka līnijām, lai nodrošinātu kaulu īpašības, kas ir izturīgas pret mehāniskiem spriegumiem.
Papildus I tipa kolagēnam, kas tiek montēts fibrilos ekstracelulārajās telpās un darbojas kā mineralizācijas atbalsts, osteoblasti rada dažus proteīnus, piemēram, osteokalīnu un osteonektīnu, kas veic atbalsta darbību nogulsnēšanas procesā. kalcifizēta matrica.
Tiek uzskatīts, ka osteoblastiem ir nozīme arī rezorbcijas procesa sākuma fāzēs, apstrādājot specifiskus proteāzes un osteoklastu aktivācijas faktorus.
Osteoblasti ir mezenhimālas izcelsmes šūnas (mezenhīms ir embrionālais saistauds, kas sekojošiem attīstības posmiem izraisa pieaugušo saistaudus).
osteoklastu
Osteoklasti ir lielas šūnas, kuru diametrs ir no 20 līdz 100 mikroniem, ar daudziem mobiliem un specializētiem kaulu rezorbcijas kodoliem.
Pateicoties daudzajām mikrovillēm, osteoklastiem piemīt sūknēšanas kausi uz kaulu matrices daļu; tie ir vispārpieņemti nelielās nepilnībās, ko sauc par Howships. Šeit viņi izdalās proteolītiskās skābes un fermentus, sagremojot gan atbalsta kolagēnu, gan neorganisko matricu un izšķīdinot tajā esošās minerālvielas.
Kaulu audu, kas darbojas ar osteoklastiem, reabsorbcija spēlē svarīgu lomu kaulu audu reģenerācijas un remodelācijas procesos, bet ne tikai. Šīs šūnas ir patiešām svarīgas kalcija un fosfora seruma koncentrācijas regulēšanai.
osteocytes
Osteoblastu sekrēcija notiek saskaņā ar ļoti precīzu orientāciju: sākotnēji tā ir polarizēta pret jau esošo kaulu virsmu, bet regulāri tiek aplūkota arī citos virzienos; šādā veidā osteoblasti pārvietojas viens no otra un paliek ieslodzīti matricā mineralizācijas procesā. Pēc tam, kad tas ir "sienu", tas būtiski palēnina vielmaiņas aktivitāti un kļūst par osteocītu.
Kad osteoblasti ir iztērējuši savu funkciju, viņi nonāk bezdarbības stāvoklī *, vai arī tie kļūst mazāk aktīvas šūnas, ko sauc par osteocītiem, kas paliek ieslēgti kaļķainajā kaulu matricā. Tie kopā veido aptuveni 90% no kaulu šūnu mantojuma **.
Šķiet, ka osteocītu funkcija ir piedalīties kaulu remodelācijā, reaģējot uz dažādiem stimuliem. Kalcitonīna un parathormona stimulācijas laikā viņi piedalās arī kalcija un fosfora līmeņa asinīs regulēšanā, kontrolējot gan osteoklastu, gan osteoblastu aktivitāti.
(*) Ja jaunā kaula veidošanās process ir izsmelts, daži osteoblasti pārtrauc savu darbību, samazina to organellas un pārveidojas par saplacinātu šūnu membrānu (šūnas, kas pārklāj kaulu vai kaulu oderējumu šūnas ).
