Knochenzellen und Knochenerneuerung
Trotz der charakteristischen Mineralisierung ist der Knochen kein totes Gewebe. Im Gegenteil, es ist der Ort intensiver zellulärer Aktivität, so dass jedes Jahr etwa 10% unserer Knochenmasse durch physiologische Mechanismen der Neobildung und Resorption erneuert werden. Dies bedeutet, dass:
- Alle 10 Jahre wird das Skelett komplett erneuert.
All dies beinhaltet strukturelle Veränderungen, die nur mikroskopisch erfasst werden können und die keine makroskopischen Veränderungen ihrer Form beinhalten (zumindest im Erwachsenenalter).
Knochenzellen werden pädagogisch in vier Kategorien unterteilt: Osteozyten, Osteoblasten, Osteoklasten und deren Vorläufer. Es ist gut, sich von Anfang an daran zu erinnern, dass:
- Osteoblasten sind für die Bildung der Knochenmatrix verantwortlich
- Osteoklasten sind für den Zerfall der Knochenmatrix verantwortlich
Konzentrieren wir uns also auf diese beiden Zelltypen. Was die Osteoprogenitorzellen (auch Präosteoblasten genannt) betrifft, so ist es ausreichend zu wissen, dass sie die anderen Zelltypen hervorrufen und in großen Mengen auf den endostalen und periostalen Oberflächen des Knochens vorkommen.
Osteoblasten
Osteoblasten sind auf die Knochenproduktion spezialisierte Zellen.
Sie haben eine kugelförmige oder polyedrische Form, eine Monoschicht; Sie neigen dazu, sich gegenüberzustehen, indem sie kleine Bereiche der Knochenmatrix beschichten und so die sogenannte Mineralisierungsfront bilden.
Osteoblasten synthetisieren die verschiedenen faserigen und amorphen Gewebekomponenten, die an der Bildung des Osteoids und an der Regulierung seiner Mineralisierungsprozesse beteiligt sind.
Das Osteoid wird durch einen Träger aus Kollagenfasern gebildet, die so ausgerichtet sind, dass sie eine organische Matrix bilden, an die die Hydroxypatitkristalle und andere Mineralbestandteile gebunden sind. Die Kollagenfibrillen sind nach bevorzugten Kraftlinien angeordnet, um den Knocheneigenschaften Widerstand gegen mechanische Beanspruchungen zu verleihen.
Zusätzlich zu Kollagen Typ I, das in den extrazellulären Räumen in Fibrillen gesammelt wird und die Mineralisierung unterstützt, produzieren Osteoblasten einige Proteine wie Osteocalcin und Osteonectin, die eine unterstützende Wirkung beim Ablagerungsprozess ausüben. verkalkte Matrix.
Es wird angenommen, dass Osteoblasten auch in den Anfangsphasen des Resorptionsprozesses eine Rolle spielen, indem sie spezifische Proteasen und Osteoklastenaktivierungsfaktoren verarbeiten.
Osteoblasten sind Zellen mesenchymalen Ursprungs (das Mesenchym ist das embryonale Bindegewebe, aus dem in aufeinanderfolgenden Entwicklungsstadien das adulte Bindegewebe hervorgeht).
Osteoklasten
Osteoklasten sind große Zellen mit einem Durchmesser zwischen 20 und 100 Mikrometern, mit vielen Kernen, die mobil sind und sich auf die Knochenresorption spezialisiert haben.
Dank der zahlreichen Mikrovilli haften die Osteoklasten wie Saugnäpfe an einem Abschnitt der Knochenmatrix. Sie werden allgemein in kleinen Lücken akzeptiert, die als Howships bezeichnet werden. Hier scheiden sie proteolytische Säuren und Enzyme aus, verdauen sowohl das unterstützende Kollagen als auch die anorganische Matrix und lösen die darin enthaltenen Mineralien.
Die Rückresorption von Knochengewebe durch Osteoklasten spielt eine wichtige Rolle bei der Regeneration und dem Umbau von Knochengewebe, aber nicht nur. Diese Zellen sind in der Tat wichtig für die Regulierung der Calcium- und Phosphorserumkonzentrationen.
Osteozyten
Die Sekretion der Osteoblasten erfolgt in sehr präziser Ausrichtung: Sie ist zunächst gegen die vorhandene Knochenoberfläche polarisiert, wird aber in regelmäßigen Abständen auch in die anderen Richtungen gerichtet; Auf diese Weise entfernen sich die Osteoblasten voneinander und bleiben während des Mineralisierungsprozesses in der Matrix gefangen. Sobald es "eingemauert" ist, verlangsamt es seine metabolische Aktivität erheblich und wird zu Osteozyten.
Wenn Osteoblasten ihre Funktion erschöpft haben, treten sie in einen Ruhezustand * ein oder werden zu weniger aktiven Zellen, sogenannten Osteozyten, die in der verkalkten Knochenmatrix eingeschlossen bleiben. Zusammengenommen machen diese etwa 90% des knochenzellulären Erbes aus **.
Es scheint, dass die Funktion von Osteozyten darin besteht, als Reaktion auf verschiedene Reize am Knochenumbau teilzunehmen. Unter der Stimulierung von Calcitonin und Parathormon wirken sie auch an der Regulierung des Calcium- und Phosphorgehalts im Blut mit und steuern sowohl die Aktivität von Osteoklasten als auch die von Osteoblasten.
(*) Wenn der Prozess der Knochenbildung erschöpft ist, stellen einige Osteoblasten ihre Aktivität ein, reduzieren ihre Organellen und verwandeln sich in eine Membran abgeflachter Zellen (Zellen, die den Knochen auskleiden oder Zellen, die den Knochen auskleiden ).
