Osteocyty

Osteocyty jsou zralé kostní buňky uzavřené osteoblasty kostní matrice.

V případě defektů v kostech umírají osteocyty v důsledku nedostatečného přísunu živin a nazývají tedy na scéně osteoklasty degradující kosti. Patologické osteocyty mohou být relevantní pro onemocnění, jako je osteoporóza.

Co jsou osteocyty?

Lidská kost je naživu. Nezralé osteoblasty tvoří tzv. Kostní matrici. Tato síť nezralých kostních buněk zahrnuje zralé kostní buňky. Jsou také známé jako osteocyty a numericky tvoří většinu kostních buněk.

Osteoblasty jsou jejich předchůdci. Zrání osteoblastů probíhá během osteogeneze. Tento termín znamená vytvoření nové kostní tkáně. Tělo neustále vytváří novou kostní tkáň a obnovuje strukturu kosti nebo ji přizpůsobuje zátěžím. Demineralizace a remineralizace neustále probíhají v kostech. Osteoklasty rozkládají starou kostní látku a jsou proto zodpovědné za demineralizaci.

Osteoblasty převezmou mineralizaci. Stávají se uvězněnými v osteogenezi a stávají se zralými osteocyty v tomto dutinovém systému. Takzvané mezery mezi sebou propojují osteocyty. Jedná se o kanály mezi buňkami, které slouží k výměně živin. Funkce osteocytů nebyla dosud jednoznačně objasněna. Pravděpodobně se podílejí na úbytku kostní hmoty.

Anatomie a struktura

Osteoblasty tvoří to, co je známé jako kostní matrice. Toto je základní organická látka kosti, která je stále nemineralizovaná. Kolagenová vlákna typu I a mukopolysacharidy jsou důležitými součástmi kostní matrice. Dělají kost pružnou pod tlakem.

Embryonální pojivová tkáň se také nazývá mesenchym. Z toho se osteoblasty tvoří v bezprostřední blízkosti krevních kapilár. Tyto nezralé kostní buňky tvoří měkký osteoid. Toto ještě není kalcifikovaná kostní látka. V průběhu času obohacují osteoblasty osteoid fosforečnanem vápenatým hydroxylapatitem. Tento nános ztvrdne a stabilizuje kost. Některé osteoblasty jsou ze všech stran obklopeny kostní matricí. Tyto osteoblasty jsou osteocyty. Jedná se o mononukleární buňky v dutinovém systému s mineralizovanou kostní látkou.

Mezerný systém osteocytů leží mezi jednotlivými lamelami kostí. V každé mezeře je buněčné tělo. Prodloužení buněk leží v jemných kanálkovitých tubulích. Rozšíření buněk spojují osteocyty mezerovými spoji.

Funkce a úkoly

V lidských kostech dochází trvale k tvorbě a degradaci kostí. Každých sedm let dostává lidská bytost novou kostru. Kostra se díky převodu přizpůsobí novým podmínkám. Namáhané kosti se postupem času stávají například tlustšími a odolnějšími. Kosti, které se nepohybují nebo nejsou vystaveny stresu, jsou slabší a slabší.

Osteoklasty a osteoblasty hrají hlavní roli v metabolismu kostí. Osteoblasty se hromadí. Osteoklasty odbourávají kosti a zabraňují nekonečnému růstu kostní hmoty. Rozdělení osteoklasty je nutné například v případě mikrotrhlin nebo zlomenin. V těchto jevech buňky rozkládají defektní kostní látku. Rozpouštějí kost dvěma mechanismy. Nejprve se minerální soli kosti extrahují tak, aby látka změkla. To se děje prostřednictvím snížené hodnoty pH v dutině mezi kostní látkou a osteoklastem. Nízká hodnota pH je udržována aktivním transportem protonů.

Po rozpuštění minerálních solí uvolňují osteoklasty proteolytické enzymy. Tyto enzymy rozpouští kolagenní kostní matrici a poté fagocytují uvolněné kolagenové fragmenty. Dva mechanismy štěpení osteoklastů vedou ke vzniku Howship lacunae, které jsou známé také jako krmná dráha osteoklastů. Každý osteoklast může teoreticky odbourat stejné množství kosti, což vyžaduje téměř 100 osteoblastů. Osteoklastová aktivita je hormonálně kontrolována a aktivována parathormony.

K inaktivaci dochází pomocí kalcitoninu. Osteocytům je nyní přiřazena také regulační funkce. U vadných kostí je nedostatečné nebo žádné zásobování živinami přes mezeru. Výsledkem je, že osteocyty odumírají v defektní kostní matrici. Osteoklasty jsou aktivovány, pouze když osteocyty odumírají.

Nemoci

Kost může být ovlivněna různými dysregulacemi. Například snížená aktivita osteoklastů má stejnou hodnotu nemoci jako zvýšená aktivita osteoklastů nebo snížená aktivita osteoblastů.

Patologické osteocyty mohou hrát roli při dysregulaci osteoklastové aktivity. Protože však přesná funkce osteocytů dosud není známa, jedná se o spekulativní vztah. Když je aktivita osteoklastů snížena, kost se proliferuje. Tím se může vyvinout rakovina kostí. Snížená aktivita osteoklastů souvisí také s chorobami, jako je genetická osteoporóza. Zvýšená aktivita osteoklastů štěpí více kosti, než se mohou osteoblasty tvořit. Tento jev hraje roli v genetické osteoporóze.

Kromě toho jsou tímto jevem charakterizována onemocnění, jako je hyperparatyreóza, osteodystrofie deformans, aseptická kostní nekróza a revmatoidní artritida. Totéž platí pro periodontitis a osteogenesis imperfecta. Role osteocytů v uvedených nemocech zůstává předmětem výzkumu. Protože mrtvé osteocyty poprvé nazývají osteoklasty na scéně, nelze vyloučit příčinnou souvislost mezi strukturou osteocytů a některými z uvedených nemocí.