Allenamento degli osteoclasti, caratteristiche, funzioni, malattie

IL osteoclasti Sono uno dei tre tipi di cellule trovate nel tessuto osseo e sono responsabili di un fenomeno noto come riassorbimento osseo, essenziale per il mantenimento strutturale di questo.

A differenza degli osteoblasti e degli osteociti, gli altri due gruppi cellulari presenti nel tessuto osseo, gli osteoclasti, una volta che hanno svolto la loro funzione di riassorbimento, stanno attraversando processi complessi di morte cellulare programmata (apoptosi).

Microscopia di un osteoclasto attivo (fonte: Robert M. Caccia all'inglese Wikipedia [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

La sua attività è regolata principalmente dalla via endocrina, in particolare due ormoni: l'ormone paratiroideo e la calcitonina, prodotte dal paratiroide e dalla ghiandola tiroidea, in particolare.

Il nome di queste cellule è stato coniato da Kölliker nel 1873 e il ruolo del riassorbimento osseo è stato inizialmente attribuito agli osteociti e ai macrofagi, tuttavia oggi è noto che queste cellule sono piuttosto "accessori" in detto processo.

Sono cellule elementari nella fisiologia scheletrica e nei difetti nella loro funzione o anomalie nei processi di coloro che sono a comando comportano lo sviluppo di patologie gravi nell'essere umano.

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Formazione

Gli osteoblasti derivano da cellule mononucleate provenienti dal midollo spinale e da altri organi ematopoietici, che sono in grado di migrare nei tessuti ossei per mezzo di rotte vascolari.

Sono formati da un genitori chiamati granulociti-macrofagi.

Dopo che le cellule progenitrici sono sparse dal sistema vascolare, queste sono stabilite in diverse aree del tessuto osseo (il periostio, l'endostio e il pericondrio).

I fagociti mononucleari sono molto simili alle cellule pre-osteoclastiche, ma è il microambiente osseo che determina la sua differenziazione da diversi stimoli.

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Differenziazione del genitore

Le cellule ematopoietiche pluripotenti del midollo osseo ricevono segnali che dirigono il loro sviluppo verso il lignaggio mieloide, che richiede l'espressione di alcune molecole che consentono a queste cellule di rispondere ai fattori osteoclastogeni.

Poiché la "colonia" delle cellule mieloidi differisce, numerosi marcatori possono essere identificati per il lignaggio dei macrofagi, particolarmente caratterizzati dalla presenza di un fattore noto come "Macrofago Colony Stimolation Factor".

L'importanza di questo fattore nella differenziazione delle cellule di Osteoclast-Protest è stata dimostrata attraverso varie osservazioni sperimentali su animali con mutazioni nei geni correlati, che hanno gravi anomalie nello sviluppo delle ossa.

Progressione di "macrofagi" verso gli osteoclasti

I macrofagi destinati a differenziarsi nel lignaggio degli osteoclasti progrediscono verso lo sviluppo di caratteristiche fenotipiche inerenti a queste cellule ossee, come l'espressione del ricevitore per la calcitonina e la capacità di riassorbire l'osso.

Al momento, più gruppi di ricerca hanno determinato che il principale fattore osteoclastogenico è noto come recettore attivante del ligando NFκB (Rankl, inglese ""REcecettore ACittalatore di NFKB LIgando"), Una proteina di membrana espressa dopo stimolazione di ormoni o citochine di assorbimento osseo.

Questo fattore agisce da molti percorsi indiretti diversi a valle, un modulatore nell'espressione dei geni necessari per la differenziazione degli osteoclasti e la loro espressione dipende anche dal controllo di altre molecole.

La differenziazione, quindi, si verifica progressivamente e un'altra fase chiave del processo è la fusione di più cellule impegnate nel lignaggio osteoclastico per formare il "Poligaria"O la cellula multinucleata del progenitore.

Caratteristiche

Gli osteoclasti sono cellule "giganti" multinucleate (con molti nuclei) tra 10 e 100 μm di diametro, con un citoplasma acidofilo e che hanno un sistema membrano interno complesso e specializzato che funziona.

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Sono celle mobili che si muovono lungo la superficie delle ossa tra i siti di riassorbimento. Se osservati nel loro stato attivo, molti vacuoli e mitocondri hanno all'interno di un flusso metabolico elevato.

Queste cellule occupano luoghi specifici noti come "lagune come la nave", che sono depressioni vuote caratteristiche delle regioni in cui si verifica il riassorbimento osseo.

Sezione trasversale di un osteoclasto attivo (fonte: cellulare [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0/)] via Wikimedia Commons)

Sono cellule polarizzate, in modo che gli organelli all'interno siano in alcune aree: l'area basale, il "bordo riccio" o il "bordo del pennello", l'area chiara e la zona vescicolare.

Le aree chiare e i bordi del pennello hanno strutture specializzate nel riassorbimento che le caratterizzano, che sono osservate come una rete di pieghe membranose in base alle quali si verificano i processi di riassorbimento, poiché sono in contatto diretto con l'osso.

La zona basale (più lontana dalle lagune) è quella che contiene la più grande quantità di organelli: i nuclei e tutti i sistemi correlati, mentre la zona vescicolare è costituita da molte vescicole di trasportatore che collaborano con il riassorbimento e sono tra l'area basale e bordo del pennello.

Funzioni

In combinazione con le altre cellule del tessuto osseo, nonché in concerto con alcuni fattori regolamentari locali e alcuni ormoni, gli osteoclasti hanno un ruolo importante nel mantenimento strutturale e nel rimodellamento delle ossa, durante e dopo l'osteogenesi.

In questo senso, gli osteoclasti partecipano al processo sconvolto di riassorbimento e formazione, che consiste nel riassorbimento mediato dagli osteoclasti e dalla formazione diretta dagli osteoblasti.

In generale, i meccanismi di riassorbimento osseo mediati dagli osteoclasti comportano la secrezione di idrolasasi dai loro lisosomi e ioni che disintegrano le ossa.

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Come altre cellule del tessuto connettivo, gli osteoclasti partecipano al mantenimento dell'omeostasi del calcio nel siero.

Malattie

Diverse malattie sono correlate alla funzione degli osteoclasti, tra cui:

-Osteoporosi: È una condizione caratterizzata da uno squilibrio tra il riassorbimento e la formazione ossea, in cui esiste un riassorbimento esacerbato, che produce fragilità e fratture scheletriche continue. Si verifica comunemente negli anziani e negli anziani.

-Osteopetrosi: È una condizione genetica caratterizzata da un aumento della massa ossea a causa di difetti nello sviluppo dei bordi ricci degli osteoclasti causati da mutazioni specifiche, che si traducono nella diminuzione della loro capacità di riassorbimento.

-Paget's Malatts: Viene rilevato nei pazienti anziani come un riassorbimento osseo e una formazione non controllati che apparentemente ha l'origine virale.

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