Osteoklasty sú obrovské bunky zodpovedné za resorpciu a demineralizáciu kostí. Ich činnosť je regulovaná rôznymi látkami, ako napr paratyroidný hormón. Príliš vysoká alebo príliš nízka aktivita osteoklastov vykazuje vážne účinky na kostru zdravie.
Čo sú to osteoklasty?
Každých sedem rokov dostanú ľudia úplne novú kostru. Človek kosti prispôsobujú sa stresu a sú trvale prestavované. Obnovujú sa po mikrofraktúrach a zlomeninách. Poškodená kosť hmota sa odstráni a vytvorí sa nová kostná hmota. Za budovanie sú zodpovedné takzvané osteoblasty. Jedná sa o nezrelé kostné bunky, ktoré neskôr dozrievajú do osteocytov. Degradačné práce v kostnom metabolizme sa nevykonávajú osteoblastmi, ale osteoklastmi. Tieto kostné bunky pochádzajú z prekurzorových buniek z kostná dreň a podľa potreby migrujú do kostného systému. Ich práca zahŕňa dva rôzne mechanizmy: demineralizáciu kostnej látky a skutočný rozklad kosti. Osteoklasty svojou prácou spomaľujú rast kostí a zabraňujú nadmernému množeniu a množeniu. Komunikujú s osteoblastmi prostredníctvom kľúčovej látky RANKL. Pri ich regulácii popri tejto komunikácii zohráva úlohu aj hormonálny cyklus. Parathormón aktivuje odbúravanie a kalcitonín inaktivuje aktivitu osteoklastov.
Anatómia a štruktúra
Osteoklasty sú viacjadrové bunky a patria tak k takzvaným obrovským bunkám. Vznikajú fúziou mononukleárnych progenitorových buniek v kostná dreň, tiež známe ako krvotvorné kmeňové bunky. Sú súčasťou mononukleárneho-fagocytového systému. Toto sa vzťahuje na všetky bunky retikulárnej bunky spojivové tkanivo, ktorých časti sa považujú za súčasť imunitný systém a sú zodpovední za rozklad a odstraňovanie odpadu a cudzích častíc. Osteoklasty majú priemer 30 až 100 um a môžu obsahovať viac ako 20 bunkových jadier. Sú umiestnené na povrchu kostí v medziach plavebnej dráhy a pohybujú sa améboidom. Ich vrcholový pól jedného je obrátený ku kosti. Centrálne sa nachádza zóna obsahujúca vezikuly so zloženým kvetom bunková membrána. Tento „zvlnený okraj“ je miestom kostnej resorpcie. Periféria osteoklastov je intenzívne zafarbená. Adhézny prístroj tam umožňuje bunkám priľnúť ku kosti s minimálnou vzdialenosťou 0.3 nm. Táto „tesniaca zóna“ je obklopená cytoplazmou, ktorá sa tiež nazýva „čistá zóna“, ktorá má niekoľko bunkových organel, ale veľa kontraktilných proteíny.
Funkcia a úlohy
Procesy tvorby a odbúravania kostnej látky sú ideálne koordinované a riadené jemne regulovaným regulačným obvodom. Osteoklasty sú stimulované k tvorbe rôznymi faktormi. dexametazón1,25- (OH) 2VitD3 paratyroidný hormón, PTHrP, prostaglandín-E2 a cytokíny majú obzvlášť resorpčný účinok na kosti. Naproti tomu bisfosfonáty, kalcitonín a estrogény majú inhibičný účinok na osteoklasty. Tieto faktory regulujú aktiváciu takzvaného transkripčného faktora PU.1. Riadi prevod kostná dreň makrofágy do viacjadrových osteoklastov. Na aktivácii sa podieľajú aj látky RANKL a osteoprotegerín. Hormonálne regulačné obvody používajú kosť ako akýsi nárazník na reguláciu vápnik vyvážiť. Uvoľňuje sa napríklad paratyroidný hormón resorpčný vápnik. kalcitonín, na druhej strane stimuluje ukladanie vápnik. Takto riadené trvalé hromadenie a odbúravanie kostnej látky umožňuje skeletálnemu systému prispôsobiť sa stresom a zmenám. Týmto spôsobom materiál únava je zabránené. Medzitým sa predpokladá, že osteocyty tiež hrajú úlohu v regulácii osteoklastov. Osteocyty sú zachytené osteoblasty, ktoré dosiahli zrelosť. Keď je kosť postihnutá a zlomenina alebo mikrofraktúra, osteocyty odumierajú kvôli nedostatku živín a látky, ktoré uvoľňujú, volajú osteoklasty do činnosti. Práca osteoklastov je zložená z dvoch mechanizmov. Medzi osteoklastom a kostnou látkou je minimálny priestor, v ktorom je znížená hodnota ph. Z dôvodu tejto degradácie kosti sú demineralizované. Minerálne soli sú extrahované. Požadovaná hodnota pH sa udržiava konštantná aktívnym transportom protónov. Kolagénna kostná matrica je odštiepená osteoklastmi prostredníctvom proteolytiky enzýmy.V rámci procesu prinášajú kolagén takto uvoľnené fragmenty k fagocytóze.
Choroby
Keď aktivita osteoklastov klesá alebo stúpa, táto zmena môže nadobudnúť patologické rozmery. V zdravých kostiach je degradácia a rekonštrukcia ideálne zosúladené. Znížená aktivita osteoklastov môže preto spôsobiť toľko poškodenia ako zvýšená aktivita. Napríklad pri geneticky podmienenej osteopetróze je výrazne znížená aktivita osteoklastov. Pre negenetické je naopak charakteristická zvýšená aktivita osteoklastov osteoporóza, hyperparatyroidizmus, osteodystrophia deformans a aseptická nekróza kostí. To isté platí pre reumatoidné látky artritída, paradentózaa osteogenesis imperfecta. So zvýšenou aktivitou osteoklastov, kosť hmota sa degraduje rýchlejšie, ako je možné ho doplniť. Postihnuté osoby preto trpia zlomenina-prón a slabý kosti, v hyperparatyroidizmus, je ovplyvnený samotný regulačný aparát tvorby kostí. Bunky epitelu sú abnormálne, a tak nesprávne regulujú hladinu vápnika v tele vo forme paratyroidného hormónu. Príčinou je zvýšená sekrécia parathormónu, ktorá je dôsledkom adenómu alebo zväčšenia prištítnych teliesok. Zvýšená hladina paratyroidného hormónu zvyšuje resorpciu kostí. Výsledok je vážny bolesť kostí a znížené vylučovanie vápnika v oblička. Teda množstvo vápniku v krv sa stále zvyšuje, čo spôsobuje oblička kamene.
Typické a bežné ochorenia kostí
- osteoporóza
- Bolesti kostí
- Zlomenina kostí
- Pagetova choroba
