Osteoklast

Из Википедије, слободне енциклопедије
Osteoklast
(
Osteoclastus)
Osteoclast.jpg
Mikrografija osteoblasta pod svetlosnim mikroskopom ukazuje ne tipske osobenosti za prepoznavanje: velike ćelije sa multiplim jedrima i penasti citosol.
Pokazatelji
Kod ТХ H2.00.03.7.00005
TH H2.00.03.7.00005
Anatomska terminologija

Osteoklast (grč. ὀστέον – osteon = kost + κλαστός – klastos = slomljen) je tip koštane ćelije koja razlaže koštano tkivo. Ova funkcija je ključna u održavanju, popravci i remodeliranju kostiju kičmenjačkih skeleta. Osteoklasti rastavlja i vare kompozitne hidratisane proteine i minerale na molekulskom nivou putem lučenja kiseline i kolagenaze, u procesu koji je poznat kao resorpcija kosti. Ovaj proces takođe pomaže u regulaciji nivoa kalcijuma u krvi.[1][2][3]

Morfologija[уреди]

Fosfataza otporna na tartarat pozitivnih osteoklasta u kulturi ćelija
Illustacija poprečnog preseka aktiviranog osteoklasta

Osteoklaste je otkrio Koliker, 1873. Osteoklast je velika višejedarna ćelija, a osteoklasti kostiju čoveka obično imaju pet jedara i u prečniku oko 150-200 μm. Veliki višejedarni osteoklasti mogu se javiti i kod nekih bolesti, uključujući i Pagetovu bolest i bisfosfonatnu toksičnost. Kada se koriste citokini, izazivaju pretvaranje makrofaga u osteoklaste, vrlo velike ćelije koje mogu dostići prečnik i do 100 μm. Takve ćelije mogu imati desetke jedara i obično ispoljavaju velike osteoklastne proteine, ali imaju značajne međućelijske razlike u odnosu na žive ćelije, zbog neprirodne podloge. Veličina multijedarnih formiranih osteoklasta omogućava da se usredsreden na jonski transport, sekreciju proteina i vezikulski transport, kao i transportne sposobnosti mnogih makrofaga na lokaliziranom području kosti.[4][5][6]

U kostima, osteoklasti se nalaze u jamama na površini, koje se nazivaju resorpcijskim uvalama, ili Houšipove praznine. Osteoklasti se odlikuju homogenom citoplazmom, "penušavog" izgleda. Do toga dolazi zbog visoke koncentracije vezikula i vakuola. Ove vakuole uključuju lizosome, koji su ispunjeni kiselom fosfatazom. Ovo omogućava karakterizaciju osteoklasta, bojenjem visoke proteinske ekspresije fosfataze koja je otporna na tartarat (TRAP) i katepsin K. Osteoklastni hrapavi endoplazmatski retikulum je oskudan, a Golgijev kompleks je velik.

Fiziologija osteoklasta[уреди]

Tokom 1980-ih i 90-ih godina, detaljno je proučavana fiziologija tipskih osteoklasta. Uz izolaciju naborane granice, jonski transport preko njega je istraživan direktno u biohemijskim putem. Potvrđen je energetsko zavisni transport kiselina i postulitano je pročišćavanje preko protonske pumpe. Uz uspješno uspostavljanje kulture osteoklasta, postalo je jasno da se organizuju da podrže masivni transport protona za zakišeljavanje resorpcijskog prostora i rastvaranje koštanih minerala. To uključuje naboranu granicu Cl propusnu za kontrolu membranskog potencijala i bazolateralnu Cl/HCO3 razmenu za održavanje citosolne pH u fiziološki prihvatljivim rasponima.[7][8]

Efikasnost njihove jonske sekrecije zavisi od osteoklastnog formiranja efikasne obloge oko resorpcijske pregrade. Čini se da je pozicioniranje ove zone posrednik za ispoljavanje integrina E na površini prema zoni dodira, gde se multijedarni osteoklast reorganizuje. Razvoj visoko udubljenih naboranih membrana, omogućuje formiranje suprotnog resorpcijskog odeljka i masivnu sekrecijsku aktivnost. Osim toga, to dopušta vezikulsku transcitozu minerala i razlaže kolagena iz graničnog područja do slobodne ćelijske membrane i otpušta ih u vanćelijski prostor. Ova aktivnost završava resorpcijom kosti, a obe komponente, mineralna i fragmenti kolagena su pušteni u opštu cirkulaciju.[9][10][11][12]

Poreklo[уреди]

Od njihovog otkrića 1873. godine došlo je do značajnih rasprava o njihovom poreklu. Dominirale su tri teorije: od 1949. do 1970. godine popularno je bilo poreklo iz vezivnog tkiva, u kojem se navodi da su osteoklasti i osteoblasti iste loze, a osteoblasti osigurač zajedničkog formiranja osteoklasta. Nakon godina kontroverze sada je jasno da ove ćelije razvijaju fuzijom makrofaga.[13] Početkom 1980-tih je monocitni fagocitni sistem prepoznat kao prekurzor osteoklasta.[4] Formiranje osteoklasta zahteva prisustvo RANKL (receptorni aktivator jedarnog faktora κβ liganda) i makrofaga stimulacije stvaranja ćelijskih kolonija. Ovi membranski proteini vezani su proizvodom susednih ćelija strome i osteoblasta, tako da se ostvaruje neposredan kontakt između ovih ćelija i prekursora osteoklasta.

Reference[уреди]

  1. Sofradžija A., Šoljan D., Hadžiselimović R. (2003): Biologija 1, Svjetlost, Sarajevo, ISBN 9958-10-592-6.
  2. Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Ed. (2005): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-1-8.
  3. Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. (2000): Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo, ISBN 9958-10-222-6.
  4. 4,0 4,1 Nijweidi Peter J.; Feyen, Jean H. M. (1986), „Cells of Bone: Proliferation, Differentiation, and Hormonal Regulation”, Physiological Reviews, 66 (4): 855—886, PMID 3532144 
  5. Basle MF, Mazaud P, Malkani K, Chretien MF, Moreau MF, Rebel A (1988). „Isolation of osteoclasts from Pagetic bone tissue: morphometry and cytochemistry on isolated cells”. Bone. 9 (1): 1—6. PMID 2837260. doi:10.1016/8756-3282(88)90020-8. 
  6. Jain N, Weinstein RS (2009). „Giant osteoclasts after long-term bisphosphonate therapy: diagnostic challenges”. Nat Rev Rheumatol. 5 (6): 341—6. PMID 19491914. doi:10.1038/nrrheum.2009.87. 
  7. Blair, H.C., Harry; Teitelbaum, S.L.; Ghiselli, R.; Gluck, S. (1989). „Osteoclastic bone resorption by a polarized vacuolar proton pump.”. Science. 245: 855—857. doi:10.1126/science.2528207. 
  8. Mattsson, Jan; P. H. Schlesinger; D. J. Keeling; S. L. Teitelbaum; D. K. Stone; X.-S. Xie (1994). „Isolation and Reconstitution of a Vacuolar-type Proton Pump of Osteoclast Membranes.”. J. Biol. Chem. 269: 24979—24982. 
  9. Teti, A., Ana; Blair, H.C.; Teitelbaum, S.L.; Kahn, A.J.; Koziol, C.; Konsek, J.; Zambonin-Zallone, A.; Schlesinger, P.H. (1989). „Cytoplasmic pH regulation and chloride/bicarbonate exchange in avian osteoclasts.”. J. Clin. Invest. 83: 227—233. doi:10.1172/jci113863. 
  10. {{cite journal|last=Blair|first=Harry|coauthors=Teitelbaum, S.L. Tan, H.L., Koziol, C.M., Schlesinger, P.H.|title=Passive chloride permeability charge coupled to H+-{ATP}ase of avian osteoclast ruffled membrane|journal=Am J. Physiology|year=1991|volume=260|pages=C1315-C1324}}
  11. Schlesinger, Paul; lair, H.C.; Teitelbaum, S.L.; Edwards, J.C. (1997). „The chloride channel of osteoclast ruffled borders: Molecular characterization and role in bone resorption.”. J. Biol. Chem. 272: 18636—18643. doi:10.1074/jbc.272.30.18636. 
  12. Vaananen, H.K.; H. Zhao; M. Mulari; J.M. Halleen (2000). „The cell biology of osteoclast function”. J. Cell Science. 113: 377—381. PMID 10639325. 
  13. S. L. Teitelbaum (2000), „Bone Resorption by Osteoclasts”, Science, 289: 1504—1508, PMID 10968780, doi:10.1126/science.289.5484.1504 

Spoljašnje veze[уреди]