Chondroblast: štruktúra, funkcia a choroby

Chondroblasty sú prekurzorové bunky chondrocytov a tvoria mimobunkovú matricu chrupavka tkanivo. Počas procesu sa ocitnú izolovaní od svojich susedných buniek v medzere a v tom okamihu sa stanú chrupavka bunky chondrocyty. Najznámejšia choroba súvisiaca s chrupavka tkanivo je degeneratívne osteoartritída.

Čo je chondroblast?

V gréčtine „chondros“ znamená „granula“ alebo „chrupavka“. Slovo „blastos“ sa doslovne prekladá ako „klíčok“ alebo „klíčenie“. Preto je biologický lekársky termín chondroblast výpožičným slovom z gréčtiny, ktoré sa skladá z uvedených dvoch slov. Chondroblasty sú prekurzorové bunky takzvaných chondrocytov, ktoré sa významne podieľajú na tvorbe chrupavkového tkaniva v ľudskom tele. Chrondroblast a chrondrocyty nie sú synonymné výrazy. Chondrocyty sa vyvíjajú z chrondroblastov, ktoré sú vo fáze vývoja stále schopné delenia. Lekárska veda teda používa termín chondroblast na označenie štádia vývoja chondrocytov, v ktorom ešte nie je dokončená diferenciácia a špecializácia. Tvorba chondrocytov sa zhŕňa ako chondrogenéza.

Anatómia a štruktúra

Mezenchým sa formuje v období embryonálneho vývoja a zodpovedá dôležitému plniacemu a podporujúcemu tkanivu s polypotenciou. To znamená, že z mezenchýmu sa môže vyvinúť veľa rôznych druhov tkanív procesmi diferenciácie a delenia. Mesenchyme pochádza z mezodermu, tj zo strednej zárodočnej vrstvy. Okrem tohoto spojivové tkanivo, šľachy a kosti, z mezenchýmu sa vyvíja tkanivo chrupavky. Tkanivo pozostáva z hviezdicovitých rozvetvených buniek spojených projekciami a spojivom, ktoré vo svojich medzierách nesú voľnú medzibunkovú látku. Z mezenchýmu sa mitotickými procesmi na ceste do chrupavkového tkaniva vytvárajú takzvané prechondrocyty. Toto sú prekurzorové bunky chondroblastov. Z týchto chondroblastov sa časom vyvinú chondrocyty. Existuje rozdiel medzi skorými chondroblastmi a neskorými chondroblastmi, ktoré sú svojou štruktúrou charakteristicky stĺpcovité.

Funkcia a úlohy

Chrondroblasty sú základom pre chondrocyty. Aj keď sú to v konečnom dôsledku progenitorové bunky, samy o sebe už vykonávajú dôležité úlohy v ľudskom tele. Tieto úlohy zodpovedajú produkcii a vylučovaniu rôznych zložiek mletej látky chrupavky. Chondroblasty sú v podstate schopné produkovať všetky zložky chrupavkovej matrice. Okrem typu II kolagén, tieto zložky zahŕňajú glykozaminoglykány, najmä chondroitín sulfáty, keratán sulfáty a hyaluronové kyseliny. Bunky uvoľňujú extracelulárnu matricu kolagénnej chrupavky do svojho prostredia. Táto sekrécia vedie k hromadeniu matrice okolo buniek. Z dôvodu postupnej tvorby a sekrécie extrecelulárnej matrice prechádza samotná matrica apozičným rastom, ktorý oddeľuje vylučujúce bunky od okolitého prostredia. Látky ako fibroblastový rastový faktor-18 (FGF-18) stimulujú bunky k tvorbe chrupavkovej matrice. Ako oni rastsa chondroblasty ocitli v medzere. Medzera je uzavretá dutina, ktorá oddeľuje chondroblast od susedných buniek. Pokiaľ extracelulárna matrica stále podlieha určitej flexibilite, chondroblast sa môže stále deliť. Len čo je jeden chondroblast pevne uzavretý v medzere zo všetkých strán, stráca schopnosť delenia. Od tohto bodu tiež prestáva byť formovaná matrica. Ak sa chondroblast vo svojej medzere ďalej nerozdeľuje ani už netvorí maticu, dosiahol koniec svojej diferenciačnej fázy. Potom už nehovoríme o chondroblaste, ale o chondrocytoch. V tejto súvislosti sú chondrocyty chrupavkové bunky rezidentné v chrupavkovom tkanive, ktoré tvoriť hlavná zložka chrupavky. S tvorbou chondrocytov je chondrogenéza úplná. Napríklad chrupavka je dôležitá v súvislosti s tvorbou kostí a predstavuje medzistupeň kostného tkaniva.

Choroby

Jedným z najznámejších ochorení súvisiacich s ľudskou chrupavkou a chondroblastmi alebo chondrocytmi je osteoartritída. Toto degeneratívne ochorenie spôsobuje poškodenie kĺby ktorý je nezávislý zápal a spôsobuje ťažké bolesť. Mimobunková matrica proteíny chondroblastov degraduje proteázy. Medzitým je dobre známy účinok stimulácie chrupavky na rastový faktor fibroblastov-18. Z tohto dôvodu sa lekársky výskum v súčasnosti zameriava na intraartikulárnu injekciu rastového faktora na kompenzáciu defektov chrupavky u pacientov osteoartritída. Rekombinantne vyrobený ľudský FGF-18 v súčasnosti (od roku 2016) prechádza klinickými skúškami. Chondroblasty a ich procesy sekrécie zohrávajú úlohu nielen v súvislosti s artrózou. Sú tiež relevantné pre takzvanú achondropláziu. Tento patologický jav je pomerne častá mutácia, ktorá ovplyvňuje rast kostného systému. Pacienti trpia neprimeraným nanizmus. Sú obdarení pomerne dlhým kmeňom a ich oblasť strednej končatiny je viac-menej skrátená. Končatiny pacientov vyzerajú kypré. The porucha rastu je spôsobená mutačnou kvantitatívnou poruchou chondrálnej osteogenézy. Dedičné ochorenie je spojené so zníženým počtom chondrocytových receptorov pre rastový fibroblastový rastový faktor FGFR-3 podporujúci rast. V dôsledku toho chondroblasty nemôžu ukladať dostatočné množstvo extracelulárnej matrice, a teda sa nemôžu v dostatočnej miere vyvinúť do chondrocytov. Na rastovej platničke chrupavkového tkaniva je teda znížená proliferácia a diferenciácia chondrocytov. V dôsledku toho je narušená tvorba chondrálnych kostí. Pri tomto type tvorby kostí sa kosť formuje prostredníctvom medzistupňa chrupavkového materiálu a nakoniec osifikuje zvnútra alebo zvonka. Ak je tento proces ovplyvnený poruchami, zlomenina liečenie po a zlomenina kostí je tiež narušený.