Az osteoclastok óriássejtek, amelyek felelősek a csontfelszívódásért és a demineralizációért. Tevékenységüket különféle anyagok szabályozzák, mint pl mellékpajzsmirigy hormon. A túl magas vagy túl alacsony oszteoklaszt-aktivitás súlyos hatással van a csontvázra Egészség.
Mik az osteoclastok?
Hétévente az emberek egy teljesen új csontvázat kapnak. Emberi csontok alkalmazkodnak a stresszekhez, és tartósan átalakulnak. Mikrotörések és törések után megújulnak. A hibás csont tömeg eltávolítják és új csonttömeg épül fel. Az úgynevezett oszteoblasztok felelősek a felépítésért. Ezek éretlen csontsejtek, amelyek később oszteocitákká érlelődnek. A csontanyagcsere lebontási munkáját nem osteoblastok, hanem osteoclastok végzik. Ezek a csontsejtek a csontvelő és szükség szerint a vázrendszerbe vándorolnak. Munkájuk két különböző mechanizmust foglal magában: a csontanyag demineralizációját és a csont tényleges lebontását. Az osteoclastok munkájukkal lelassítják a csont növekedését, és megakadályozzák a túlzott növekedési folyamatokat és a szaporodást. Az oszteoblasztokkal a RANKL kulcsanyagon keresztül kommunikálnak. Szabályozásukhoz e kommunikáció mellett a hormonális ciklus játszik szerepet. Mellékpajzsmirigy hormon aktiválja a lebomlást és kalcitonin inaktiválja az osteoclast aktivitást.
Anatómia és felépítés
Az oszteoklasztok többmagú sejtek, és így az úgynevezett óriássejtekhez tartoznak. Ezek a mononukleáris progenitor sejtek fúziójával jönnek létre a csontvelő, más néven vérképző őssejtek. A mononukleáris-fagocita rendszer részét képezik. Ez a retikulum összes sejtjének összességére utal kötőszöveti, amelynek egyes részei a immunrendszer és felelősek a hulladék és az idegen részecskék lebontásáért és eltávolításáért. Az oszteoklasztok átmérője 30-100 um, és több mint 20 sejtmagot tartalmazhatnak. Ezek a csontfelszínen helyezkednek el a hacsi lacunákban, és amoeboidot mozognak. Az egyik csúcspontjuk a csont felé néz. Középen van egy hólyagtartalmú zóna, virág alakú hajtással sejt membrán. Ez a „fodros határ” a csontfelszívódás helye. Az oszteoklasztok perifériája intenzíven festődik. Az ott található adhéziós készülék lehetővé teszi, hogy a sejtek minimális, 0.3 nm távolsággal megtapadjanak a csonton. Ezt a „záró zónát” a citoplazma határolja, amelyet „tiszta zónának” is neveznek, és amelynek kevés sejtorganelluma van, de sok kontraktilis fehérjék.
Funkció és feladatok
A csontanyag képződésének és lebomlásának folyamatait ideálisan koordinálja és szabályozza egy finoman szabályozott szabályozó áramkör. Az oszteoklasztok kialakulását különféle tényezők stimulálják. Dexametazon, 1,25- (OH) 2VitD3, a mellékpajzsmirigy hormon, A PTHrP, a prosztaglandin-E2 és a citokinek különösen reszorpciós hatást fejtenek ki a csontra. Ellentétben, biszfoszfonátok, kalcitonin és a ösztrogének gátló hatást gyakorolnak az oszteoklasztokra. Ezek a tényezők szabályozzák az úgynevezett PU.1 transzkripciós faktor aktiválódását. Ez ellenőrzi a csontvelő makrofágok sokmagú oszteoklasztokká. A RANKL és az osteoprotegerin anyagok szintén részt vesznek az aktivációban. A hormonális szabályozó áramkörök a csontot egyfajta pufferként használják a szabályozáshoz kalcium egyensúly. Például a csontreszorpciós parathormon felszabadul kalcium. A kalcitoninmásrészt serkenti a kalcium. Az így ellenőrzött tartós csontanyag felhalmozódása és lebomlása lehetővé teszi a csontrendszer alkalmazkodását a stresszekhez és változásokhoz. Ily módon anyag fáradtság megakadályozzák. Eközben úgy gondolják, hogy az osteocyták is szerepet játszanak az osteoclast szabályozásában. Az oszteociták csapdába esett oszteoblasztok, amelyek elérték az érettséget. Amikor egy csontot érint a törés vagy mikrotörés esetén az oszteociták a tápanyagok hiánya miatt elpusztulnak, az általuk kibocsátott anyagok pedig az oszteoklasztokat működtetik. Az oszteoklasztok munkája két mechanizmusból áll. Az oszteoklaszt és a csontanyag között minimális tér van, ahol a ph-érték csökken. Ennek a degradációnak köszönhetően a csontok demineralizálták. Ásványi sók kivonják. Az ehhez szükséges pH-értéket aktív protontranszport biztosítja. A kollagén csontmátrixot az oszteoklasztok leválasztják proteolitikus úton enzimek.A folyamat során hozzák a kollagén fragmensek így felszabadultak a fagocitózisba.
Betegségek
Amikor az oszteoklaszt aktivitása csökken vagy emelkedik, ez a változás kóros méreteket ölthet. Egészséges csontban a lebomlás és a rekonstrukció ideálisan illeszkedik. Ezért a csökkent osteoclast aktivitás annyi kárt okozhat, mint a megnövekedett aktivitás. Genetikailag meghatározott osteopetrosisban például jelentősen csökken az osteoclast aktivitása. A fokozott oszteoklaszt-aktivitás viszont a nem genetikai jellemző csontritkulás, hyperparathyreosis, osteodystrophia deformans, és aszeptikus csont nekrózis. Ugyanez igaz a reumatoidra is arthritis, periodontitisés osteogenesis imperfecta. Fokozott osteoclast aktivitással csont tömeg gyorsabban lebomlik, mint amennyit pótolni lehet. Az érintett egyének ezért szenvednek törés-hajlamos és gyenge csontok. -ban hyperparathyreosis, maga a csontképződés szabályozó készüléke is érintett. A hámsejtek rendellenesek, és ezáltal a test kalciumszintjét szabályozzák a mellékpajzsmirigy hormon formájában. Ennek oka a parathormon fokozott szekréciója, amely adenomának vagy a mellékpajzsmirigy megnagyobbodásának köszönhető. A megnövekedett mellékpajzsmirigy hormon szint növeli a csontreszorpciót. Az eredmény súlyos csontfájdalom és a kalcium kiválasztásának csökkenése a vese. Így a kalcium mennyisége a vér tovább növekszik, ami vese kövek.
Tipikus és gyakori csontbetegségek
- csontritkulás
- Csontfájdalom
- Csonttörés
- Paget-kór
