osteoblasty sú väčšinou označované ako bunky budujúce kosti a osteoklasty ako bunky porušujúce kosti. Tento pohľad je určite príliš krátkozraký. Zmysluplná interakcia týchto dvoch typov buniek je skôr predpokladom rovnováhy v metabolizme kostí.
Čo sú osteoblasty?
Živá kosť je neustále prerábaná a vyžaduje si aktivitu buniek, ktoré sa rozkladajú a obnovujú. Rovnováha medzi rozpustením a obnovením kostnej hmoty je mimoriadne dôležitá, aby sa štruktúra kosti prispôsobila metabolickej aktivite a stresu.
V tejto súvislosti osteoblasty preberajú časť kostnej štruktúry, tvoria zložky kostnej hmoty (matrice). Na druhej strane tiež regulujú aktivitu osteoklastov prostredníctvom inhibície alebo stimulácie. Výsledkom je, že spolupráca medzi týmito dvoma typmi buniek je dokonale koordinovaná a aktivita je prispôsobená požiadavkám.
V procese neustáleho rozkladu a nahromadenia sa tiež menia samotné osteoblasty. Prenesú sa zo svojej aktívnej formy na neaktívnu, osteocyty. Tieto sú potom dôležitou súčasťou kostnej hmoty, ale už sa nezúčastňujú na regeneračnom procese. Súčasne sa neustále rozmnožujú nové aktívne osteoblasty, aby zostal k dispozícii dostatočný počet nahromadených buniek.
Anatómia a štruktúra
Kým osteoklasty patria medzi makrofágy (obrie vychytávacie bunky), osteoblasty sa vyvíjajú z nediferencovaných kmeňových buniek kostného spojivového tkaniva. Sú to malé bunky v tvare fazule a vykazujú typickú štruktúru veľmi metabolicky aktívnych buniek.
Na jednej strane je vo vnútri vidieť veľa mitochondrií, elektrární, ktoré dodávajú energiu pre zvýšenú pracovnú záťaž. Hrubé endoplazmatické retikulum je tiež početné. Tam sa syntetizujú 3 dôležité proteíny, ktoré sú potrebné pre štruktúru kostnej hmoty. Kolagén typu I je dôležitý pre flexibilitu kostí. Osteokalcín a osteonektín sú proteíny, ktoré sú zodpovedné za mineralizáciu kostí.
Výrazný Golgiho aparát s jeho membránovým zväzkom preberá transport syntetizovaných látok do bunkovej membrány, odkiaľ sú uvoľňované von, do medzibunkového priestoru a prechádza na miesto určenia.
Prítomnosť 3 vitamínov má zásadný význam pre štruktúru opísaných látok. Pri výrobe kolagénu je vitamín C potrebný na zosieťovanie kolagénových vlákien, čo je predpoklad funkčnosti proteínu. Vitamín K je potrebný na zabudovanie vápnika.
Napokon vitamín D zabezpečuje, že sa do krvi vstrebáva dostatočné množstvo vápnika v čreve a je k dispozícii pre osteokalcín. Vitamín D potrebuje, aby sa v pokožke vytváralo slnečné svetlo. Vápnik je potrebný na mineralizáciu, t. J. Na posilnenie kosti.
Funkcia a úlohy
V živých kostiach neustále prebiehajú procesy remodelácie. Vďaka športu, cvičeniu a váhe sú kosti hrubšie a silnejšie, ak tieto stimuly chýbajú, kosti sú tenšie a slabšie. Poruchy musia byť odstránené. Riadiacim centrom týchto procesov sú osteoblasty. Prispôsobujú svoju aktivitu a úroveň osteoklastov požiadavkám.
Aj pri normálnom namáhaní spôsobujú nesprávne zaťaženia alebo nesprávne pohyby mikrotraumy, ktoré spôsobujú malé praskliny v kosti. Tieto zlomeniny sa musia opraviť, čo je proces, ktorý prebieha neustále v kosti. Proces hojenia má vždy rovnakú postupnosť. Najskôr sa uvedú do činnosti osteoklasty. Eliminujú poškodené tkanivo spolu so zdravým bunkovým materiálom. Vytvorí sa rana (medzera), ktorá je väčšia ako skutočná chyba. Účelom tohto postupu je zabezpečiť, aby sa všetok zničený materiál skutočne odstránil a aby mohlo skutočne vzniknúť nové neporušené kostné tkanivo.
Osteoblasty potom začnú znovu uzatvárať a posilňovať medzeru vytváraním kostného tkaniva. Stavba trvá oveľa dlhšie ako predchádzajúca demontáž.
Ak je kosť intenzívne namáhaná prácou alebo športom, nastáva tlak alebo napätie alebo oboje. Zvýšená kompresia je spôsobená hmotnosťou a zvýšené napätie je spôsobené prenosom šľachy do kosti.
Ako už bolo uvedené, osteoblasty pôsobia ako kontrolná inštancia tohto procesu, takže procesy vytvárania a rozkladu sú vždy v rovnováhe. Sú schopné spomaliť alebo podporovať aktivitu osteoklastov. Uvoľňujú látky (hodnotiaci ligand), ktoré sa dokujú na receptory osteoklastov a aktivujú ich. Uvoľnením inej molekuly (osteoprogesterínu) môže byť tento proces prerušený a aktivita osteoklastov môže byť zastavená.
choroby
Niekoľko chorôb kostí sa dá vysledovať až k skutočnosti, že rovnováha medzi procesmi budovania a rozkladu metabolizmu kostí je narušená, zvyčajne v dôsledku narušenia funkcie osteoblastov.
Scurvy je spôsobený nedostatočným prísunom vitamínu C. Spravidla je za to zodpovedná podvýživa, a preto sa choroba v súčasnosti vyskytuje prevažne v zaostalých krajinách. Nedostatok vitamínu C znamená, že osteoblasty nemôžu vytvárať potrebné krížové väzby medzi kolagénovými reťazcami. Výsledkom je chybný kolagén, ktorý už nemôže vykonávať svoje úlohy.
Krivica u detí, známa ako osteomalacia u dospelých, je spôsobená nedostatkom vitamínu D v dôsledku zníženej absorpcie a krátkeho vystavenia slnku. Výsledkom je, že v čreve sa neabsorbuje dostatok vápnika a osteoblasty ho majú k dispozícii na zabudovanie do kostí. Výsledkom je, že im chýba sila, zostávajú alebo sú mäkké a deformujú sa, najmä ak sú vystavené tlaku (končatiny).
Pri osteoporóze sa rovnováha metabolizmu kostí vymkne z rúk. Buď sa zníži konštruktívna aktivita osteoblastov alebo sa zníži ich kontrolná funkcia na aktivitu osteoklastov. V obidvoch prípadoch dochádza k zvýšenému rozkladu kostnej hmoty, znižuje sa hustota kostí. Okrem iných príznakov je typickou črtou tohto ochorenia zvýšená tendencia zlomiť sa s kostnými deformáciami.
Typické a bežné ochorenia kostí
- osteoporóza
- Bolesti kostí
- Zlomená kosť
- Pagetova choroba
