De osteocyten zijn een soort cellen die in het bot worden aangetroffen, een gespecialiseerd bindweefsel. Ze zijn afkomstig van andere cellen die bekend staan als osteoblasten en worden voor een groot deel aangetroffen op plaatsen die "gaten" worden genoemd, in de botmatrix.
Bot bestaat voornamelijk uit drie soorten cellen: osteoblasten, osteoclasten en osteocyten. Naast de extracellulaire vloeistof heeft het een complexe verkalkte extracellulaire matrix, die verantwoordelijk is voor de hardheid van deze weefsels die dienen als structurele ondersteuning voor het hele lichaam.
Shahfa84
Osteocyte
Osteocyten zijn een van de meest voorkomende cellen in bot. Deze vertegenwoordigen meer dan 90% van het totale cellulaire gehalte in het weefsel, terwijl osteoblasten ongeveer 5% vertegenwoordigen en osteoclasten ongeveer 1%. Er wordt gezegd dat er in het bot van een volwassen mens 10 keer meer osteocyten zijn dan osteoblasten.
Zijn functies zijn divers, maar een van de meest prominente is zijn deelname aan de signaalprocessen voor zowel de vorming als de resorptie van bot, een feit dat ook betrokken is bij enkele bekende klinische pathologieën.
Opleiding
Osteocyten zijn afgeleid van osteoblasten, hun voorlopercellen, via een proces dat plaatsvindt dankzij de rekrutering van osteoblasten naar het botoppervlak, waar bepaalde signalen het begin van differentiatie veroorzaken.
Deze differentiatie brengt een reeks drastische veranderingen met zich mee in zowel celvorm als functie, aangezien osteoblasten veranderen van 'kubusvormige' cellen die gespecialiseerd zijn in de afscheiding van extracellulaire matrix, naar langwerpige cellen met kleine lichamen die zijn verbonden met naburige cellen door lange cytoplasmatische projecties.
De nieuwe gedifferentieerde cellen (osteocyten), verbonden met cellen die in bot zijn ingebed, worden later ingekapseld in osteoïd, een niet-gemineraliseerd organisch materiaal dat voornamelijk bestaat uit collageenvezels en andere vezelige eiwitten.
Wanneer het osteoïde rond het osteoïd-osteocytcomplex (overgangsfase) verhardt door mineralisatie, raken de cellen opgesloten en geïmmobiliseerd in "gaten" in de extracellulaire matrix, waar differentiatie culmineert. Dit proces wordt gezien als de reclusie van cellen in hun eigen extracellulaire matrix.
De vorming en uitbreiding van de dendrieten of cytoplasmatische projecties van de osteocyten wordt gecontroleerd door verschillende genetische, moleculaire en hormonale factoren, waaronder is aangetoond dat sommige matrixmetalloproteïnasen opvallen.
Tekenen voor differentiatie
Veel auteurs zijn het erover eens dat deze processen genetisch bepaald zijn; dat wil zeggen, in de verschillende stadia van de differentiatie van osteoblasten tot osteocyten, worden verschillende en heterogene patronen van genetische expressie waargenomen.
Vanuit morfologisch oogpunt vindt de transformatie of differentiatie van osteoblasten tot osteocyten plaats tijdens botvorming. In dit proces groeien de uitsteeksels van sommige osteocyten om contact te houden met de onderliggende osteoblastlaag om hun activiteit te beheersen.
Wanneer de groei stopt en de communicatie tussen osteocyten en actieve osteoblasten wordt verstoord, worden signalen geproduceerd die de rekrutering van osteoblasten naar de oppervlakte induceren, en dat is wanneer hun cel lot in gevaar komt.
Momenteel zijn er vanuit moleculair oogpunt al enkele effectoren van deze overgang geïdentificeerd. Hiertoe behoren transcriptiefactoren die de productie van eiwitten activeren, zoals type I collageen, osteopontine, botsialoproteïne en oteocalcine.
kenmerken
Osteocyten zijn cellen met afgeplatte kernen en weinig interne organellen. Ze hebben een sterk verminderd endoplasmatisch reticulum en Golgi-apparaat, en hun cellichaam is klein in vergelijking met andere cellen in verwante weefsels.
Desondanks zijn het zeer actieve en dynamische cellen, aangezien ze veel niet-collageen matrixproteïnen synthetiseren, zoals osteopontine en osteocalcine, en ook hyaluronzuur en sommige proteoglycanen, allemaal belangrijke factoren voor het behoud van botten.
De voeding van deze cellen hangt af van het transport door wat bekend staat als de peri-cellulaire ruimte (die tussen de wand van de holte of lagune en het plasmamembraan van de osteocyt), die een cruciale plaats vormt voor de uitwisseling van voedingsstoffen en metabolieten, informatie en wat metabolisch afval.
Een van de meest prominente kenmerken van deze cellen is de vorming van lange "dendrietachtige" processen van cytoplasmatische oorsprong die in staat zijn om door kleine tunnels in de matrix die bekend staat als "canaliculi" te reizen om elke osteocyt te verbinden met zijn aangrenzende cellen en die op het botoppervlak.
Deze processen of uitsteeksels zijn met elkaar verbonden via gap junctions, waardoor ze de uitwisseling van moleculen en de geleiding van hormonen naar verre plaatsen in het botweefsel vergemakkelijken.
De communicatie van osteocyten met andere cellen hangt af van deze uitsteeksels die uit het cellichaam komen en in direct contact komen met andere cellen, hoewel ook bekend is dat ze voor dit doel afhankelijk zijn van de afscheiding van sommige hormonen.
Osteocyten zijn cellen met een zeer lange levensduur en kunnen jaren en zelfs decennia meegaan. Aangenomen wordt dat de halfwaardetijd van een osteocyt ongeveer 25 jaar is, een zeer lange tijd, vooral in vergelijking met osteoblasten en osteoclasten die slechts een paar weken en zelfs een paar dagen duren.
Kenmerken
Behalve dat het belangrijke structurele componenten van botweefsel zijn, bestaat een van de belangrijkste functies van osteocyten uit de integratie van de mechanische en chemische signalen die alle processen van het starten van botremodellering beheersen.
Deze cellen lijken te werken als "drijfveren" die de activiteit van osteoclasten en osteoblasten sturen.
Recente studies hebben aangetoond dat osteocyten regulerende functies uitoefenen die veel verder gaan dan de botgrenzen, aangezien ze via sommige endocriene routes deelnemen aan de fosfaatmetaboliet.
Men neemt aan dat deze cellen ook functies vervullen bij het systemische metabolisme van mineralen en hun regulering. Dit feit is gebaseerd op het mineraaluitwisselingspotentieel van de peri-cellulaire fluïdumruimten (rond de cellen) van de osteocyten.
Omdat deze cellen het vermogen hebben om te reageren op bijschildklierhormoon (PTH), dragen ze ook bij aan de regulatie van calcium in het bloed en de permanente afscheiding van de nieuwe extracellulaire botmatrix.
Referenties
- Aarden, EM, Burger, EH, Nijweide, PJ, Biology, C., & Leiden, AA (1994). Functie van osteocyten in bot. Journal of Cellular Biochemistry, 55, 287-299.
- Bonewald, L. (2007). Osteocyten als dynamisch multifunctioneel. Ann. NY Acad. Sci., 1116, 281-290.
- Cheung, MBSW, Majeska, R., en Kennedy, O. (2014). Osteocyten: Master Orchestrators of Bone. Calcif Tissue Int, 94, 5–24.
- Franz-odendaal, TA, Hall, BK, & Witten, PE (2006). Levend begraven: hoe osteoblasten osteocyten worden. Developmental Dynamics, 235, 176-190.
- Gartner, L., en Hiatt, J. (2002). Tekst Atlas of Histology (2e ed.). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Johnson, K. (1991). Histologie en celbiologie (2e ed.). Baltimore, Marylnand: The National Medical Series voor zelfstudie.
- Kuehnel, W. (2003). Kleurenatlas van cytologie, histologie en microscopische anatomie (4e ed.). New York: Thieme.