Osteocīti

Osteocīti ir nobriedušas kaulu šūnas, ko ieskauj kaulu matricas osteoblasti.

Kaulu defektu gadījumā osteocīti mirst nepietiekamas barības vielu piegādes dēļ un tādējādi notikuma vietā izsauc kaulus noārdošos osteoklastus. Patoloģiski osteocīti var būt saistīti ar tādām slimībām kā osteoporoze.

Kas ir osteocīti?

Cilvēka kauls ir dzīvs. Nenobrieduši osteoblasti veido tā dēvēto kaulu matricu. Šajā nenobriedušo kaulu šūnu tīklā ietilpst nobriedušās kaulu šūnas. Tos sauc arī par osteocītiem un skaitliski veido lielāko daļu kaulu šūnu.

Osteoblasti ir viņu priekštecis. Osteoblastu nobriešana notiek osteoģenēzes laikā. Šis termins nozīmē jaunu kaulu audu veidošanos. Ķermenis pastāvīgi veido jaunus kaulu audus un atjauno kaulu struktūru vai pielāgo to slodzēm. Kaulos pastāvīgi notiek demineralizācija un remineralizācija. Osteoklasti noārda veco kaulu vielu un tāpēc ir atbildīgi par demineralizāciju.

Osteoblasti pārņem mineralizāciju. Viņi ieslodzīti osteoģenēzē un kļūst par nobriedušiem osteocītiem šajā dobuma sistēmā. Tā sauktie spraugas krustojumi savieno osteocītus viens ar otru. Tie ir kanāli no šūnas uz šūnu, kas kalpo barības vielu apmaiņai. Osteocītu funkcija vēl nav pilnībā noskaidrota. Jādomā, ka viņi ir iesaistīti kaulu zudumā.

Anatomija un struktūra

Osteoblasti veido tā saukto kaulu matricu. Šī ir pamata organiskā viela kaulam, kas joprojām nav mineralizēta. I tipa kolagēna šķiedras un mukopolisaharīdi ir svarīgas kaulu matricas sastāvdaļas. Viņi padara kaulu elastīgu zem spiediena.

Embrionālos saistaudus sauc arī par mezenhīmu. No tā osteoblasti veidojas asins kapilāru tiešā tuvumā. Šīs nenobriedušās kaulu šūnas veido mīkstu osteoīdu. Šī vēl nav kalcificēta kaulu viela. Laika gaitā osteoblasti bagātina osteoīdu ar kalcija fosfāta hidroksilapatītu. Šī depozīta sacietē un stabilizē kaulu. Dažus osteoblastus no visām pusēm ieskauj kaulu matrica. Šie osteoblasti ir osteocīti. Tās ir mononukleāras šūnas dobuma sistēmā ar mineralizētu kaulu vielu.

Osteocītu spraugas sistēma atrodas starp atsevišķām kaulu lamelēm. Katrā spraugā ir šūnas ķermenis. Šūnu paplašinājumi atrodas smalkās kaniļa kanāliņos. Šūnu paplašinājumi savieno osteocītus ar spraugu savienojumiem.

Funkcija un uzdevumi

Cilvēka kaulos kaulu veidošanās un noārdīšanās notiek pastāvīgi. Ik pēc septiņiem gadiem, tā sakot, cilvēks saņem jaunu skeletu. Skelets pielāgojas jauniem apstākļiem, veicot pārveidošanu. Piemēram, saspringti kauli laika gaitā kļūst biezāki un elastīgāki. Kauli, kas nekustas vai nav pakļauti stresam, kļūst plānāki un vājāki.

Kaulu metabolismā lielu lomu spēlē osteoklasti un osteoblasti. Osteoblasti uzkrājas. Osteoklasti noārda kaulus un novērš kaulu vielas bezgalīgu augšanu. Sadalījums pēc osteoklastiem ir nepieciešams, piemēram, mikro pārtraukumu vai lūzumu gadījumā. Šajās parādībās šūnas sadala bojātu kaulu vielu. Viņi izšķīdina kaulu caur diviem mehānismiem. Pirmkārt, kaula minerālsāļus noņem, lai viela kļūtu mīkstāka. Tas notiek caur samazinātu pH vērtību dobumā starp kaulu vielu un osteoklastu. Zema pH vērtība tiek uzturēta, aktīvi transportējot protonus.

Pēc minerālsāļu izšķīšanas osteoklasti izdala proteolītiskos enzīmus. Šie fermenti izšķīdina kolagēno kaulu matricu un pēc tam fagocitizē atbrīvotos kolagēna fragmentus. Divi osteoklastu sadalīšanās mehānismi rada Howship nepilnības, kuras sauc arī par osteoklastiem barošanas ceļu. Katrs osteoklasts teorētiski var sadalīt tādu pašu kaulu daudzumu, kam nepieciešams gandrīz 100 osteoblastu uzkrāšanās. Osteoklastu darbību hormonāli kontrolē un aktivizē paratheidīta hormoni.

Inaktivācija notiek caur kalcitonīnu. Osteocītiem tagad tiek piešķirta arī regulējošā funkcija. Ar bojātiem kauliem barības vielu padeve caur spraugas krustojumu ir neliela vai nav vispār. Rezultātā osteocīti mirst bojātā kaulu matricā. Tikai tad, kad osteocīti mirst, osteoklasti tiek saukti darbībā.

Slimības

Kaulu var ietekmēt dažādas disregulācijas. Piemēram, pazeminātai osteoklastu aktivitātei ir tikpat liela slimības vērtība kā paaugstinātai osteoklastu aktivitātei vai pazeminātai osteoblastu aktivitātei.

Patoloģiskiem osteocītiem var būt nozīme osteoklastu aktivitātes disregulācijā. Tomēr, tā kā precīza osteocītu funkcija vēl nav zināma, šī ir diezgan spekulatīva saistība. Kad osteoklastu aktivitāte ir samazināta, kauls proliferē. Kaulu vēzis var attīstīties šādā veidā. Samazināta osteoklastu aktivitāte ir saistīta arī ar tādām slimībām kā ģenētiskā osteoporoze. Paaugstināta osteoklastu aktivitāte sagrauj vairāk kaulu, nekā osteoblasti var veidot. Šai parādībai ir nozīme ģenētiskajā osteoporozē.

Turklāt šī parādība raksturo tādas slimības kā hiperparatireoidisms, osteodystrophia deformans, aseptiska kaulu nekroze un reimatoīdais artrīts. Tas pats attiecas uz periodontītu un osteogenesis imperfecta. Osteocītu loma minētajās slimībās joprojām ir izpētes objekts. Tā kā mirušie osteocīti pirmoreiz izsauc osteoklastus notikuma vietā, nevar izslēgt cēloņsakarību starp osteocītu struktūru un dažām no minētajām slimībām.