Иммунология и биохимия

Клетки костной ткани. Линия остеокластов

Кости  являются чрезвычайно динамичной и активной тканью, в которой  проходит постоянное обновление в ответ на механические, пищевые и гормональные  влияния. У здоровых взрослых имеется баланс между сопряженными процессами резорбции костной ткани остеокластами и образования кости остеобластами. В физиологических условиях эти процессы очень тщательно регулируется системными гормонами и локальными факторами   остеоцитов и костных клеток (цитокинами).     Резорбция кости играет важную роль в гомеостазе скелетного и сывороточного уровней кальция, а   регуляция резорбции   остеобластами необходима для правильного роста   и ремоделирования. Общее качество и количество костной ткани будет зависеть от любых факторов, которые влияют на любой из этих процессов или нарушают этот баланс. Современные данные о линии остебластов  тезисно отражены в статье.

Морфология остеокластов

Остеокласты  (Ок) -  гигантские (150-200 мкм) многоядерные (обычно 5 - 20 ядер) клетки (К).В кости  остеокласты находятся в ямках на поверхности кости, которые называются бухты резорбции   или  лакуны Хаушип. Цитоплазма Ок   однородная, имеет  "пенистый" внешний вид. Этот внешний вид обусловлен высокой концентрацией везикул и вакуолей. Эти вакуоли включают лизосомы, маркером которых является тартрат устойчивая кислая фосфатаза и катепсин К.    Шероховатая эндоплазматическая сеть бедная,   комплекс Гольджи обширный.    
Образование остеокластов (остеокластогенез)
 Ок образуются  из гемопоэтических стволовых К мононуклеарной  линии  под влиянием нескольких  цитокинов (рис.1)Дифференциация остеокластов из клеток предшественников ггематопоэза.
Среди них макрофагальный колониестимулирующий фактор (M-CSF), выделяемый мезенхимальными К предшественниками остеогенеза и остеобластами,   ряд цитокинов, выделяемых остеобластами, остеоцитами и стромальными К. В совокупности эти гормоны клеток способствуют активации факторов (Ф)  транскрипции и экспрессии генов в остеокластах. M-CSF связывается со своим рецептором,  присутствующим у предшественников Ок, что стимулирует их пролиферацию и ингибирует   апоптоз. Решающим Ф для остеокластогенеза является    RANKL ( R – рецептор, А- активированного N -ядерного фактора, K – каппа, бета, лиганд).  Этот цитокин синтезируется остеобластами, остеоцитами и стромальными К.  Образование комплекса RANKL- RANK   на  предшественниках Ок    индуцирует  образование Ок. 
С другой стороны, широкий диапазон К, в том числе   остеобласты,  стромальные К, десневые и периодонтальные фибробласты,  секретируют    Ф, называемый остеопротегерин  (OPG). OPG  –    это гликопротеин, представляющий собой   растворимый рецептор, с которым  конкурентно  связывается   RANKL. Образование комплекса RANK-OPG  предотвращает  взаимодействие  RANKL и RANK, и, таким образом,    вызывает ингибирование образования Ок  (рис 2).   Система RANKL / RANK / OPG является ключевым медиатором остеокластогенеза. В норме эта система четко сбалансирована. Нарушение баланса  определяет либо остеопороз, либо   петрификацию.

Как работают остеокласты

 При контакте с костью остеокласты поляризуются под действием   матричных  сигналов. Поляризация   позволяет клетке  сформировать изолированную микросреду между ней и   поверхностью кости. Микросреду подкисляют H+АТФазы-опосредованный внеклеточный перенос  протонов, в микросреду  высвобождается Cl-, связанный   с H+ АТФазы. Кислая микросреда растворяет   минерал кости, а катепсин К и матричные металлопротеиназы расщепляют органическуючасть костной ткани.
Модель, отражающая  роль остеобластов  в дифференциации  остеокластов отражена на 3.

Рис.2
Ремоделирование кости

рис.3

Модель регуляции остеобластами дифференцировки остеокластов

 

Поиск по сайту