Osteoblasten, osteoclasten, osteocyten

Botcellen en botvernieuwing

Ondanks de karakteristieke mineralisatie is het bot verre van dood weefsel. Integendeel, het is de plaats van een "intense cellulaire activiteit, zozeer zelfs dat elk jaar ongeveer 10% van onze botmassa wordt vernieuwd, door fysiologische mechanismen van neo-vorming en resorptie. Dit betekent dat:

elke 10 jaar wordt het skelet volledig vernieuwd.

Dit alles omvat structurele wijzigingen die alleen microscopisch kunnen worden gedetecteerd en die geen macroscopische veranderingen in de vorm met zich meebrengen (tenminste op volwassen leeftijd).

Botcellen worden didactisch onderverdeeld in vier categorieën: osteocyten, osteoblasten, osteoclasten en hun voorlopers. Het is goed om vanaf het begin te onthouden dat:

osteoblasten zijn verantwoordelijk voor de vorming van botmatrix
osteoclasten zijn verantwoordelijk voor de afbraak van botmatrix

Laten we ons dus concentreren op deze twee celtypen. Wat osteovooroudercellen betreft (ook wel preosteoblasten genoemd), is het voldoende om te weten dat ze aanleiding geven tot andere celtypes en dat ze in grote hoeveelheden worden aangetroffen in de endostale en periostale oppervlakken van het bot.

osteoblasten

Osteoblasten zijn cellen die gespecialiseerd zijn in de aanmaak van botweefsel.

Ze hebben een bolvormige of veelvlakkige vorm, monostratified; ze hebben de neiging om elkaar naast elkaar te plaatsen, kleine gebieden van botmatrix te bedekken en het zogenaamde mineralisatiefront te vormen.

Osteoblasten synthetiseren de verschillende weefselcomponenten, zowel vezelig als amorf, en nemen deel aan de vorming van het osteoïde en aan de regulatie van zijn mineralisatieprocessen.

Het osteoïde wordt gegeven door een ondersteuning van collageenvezels die zijn uitgelijnd om een organische matrix te vormen, waarop de hydroxypatietkristallen en andere minerale componenten zijn gebonden.De collageenfibrillen zijn gerangschikt volgens preferentiële krachtlijnen, op een zodanige manier dat het bot eigenschappen van weerstand tegen mechanische belasting.

Naast type I collageen, dat in de extracellulaire ruimten wordt geassembleerd tot fibrillen en fungeert als een ondersteuning voor mineralisatie, produceren osteoblasten enkele eiwitten, zoals osteocalcine en osteonectine, die een "ondersteunende werking spelen bij het matrixafzettingsproces. verkalkt.

Van osteoblasten wordt ook aangenomen dat ze een rol spelen in de vroege stadia van het resorptieproces door specifieke proteasen en osteoclastactiveringsfactoren te verwerken.

Osteoblasten zijn cellen van mesenchymale oorsprong (het mesenchym is het embryonale bindweefsel dat voor latere ontwikkelingsstadia aanleiding geeft tot het volwassen bindweefsel).

osteoclasten

Osteoclasten zijn grote cellen, met een diameter tussen 20 en 100 micron, uitgerust met vele kernen, mobiel en gespecialiseerd in de resorptie van botweefsel.

Dankzij de talrijke microvilli hechten de osteoclasten zich als zuignappen aan een deel van de botmatrix; ze worden algemeen aanvaard in kleine hiaten die bekend staan als Howship's. Hier scheiden ze proteolytische zuren en enzymen af, waarbij ze zowel het ondersteunende collageen als de anorganische matrix verteren en de mineralen die het bevat oplossen.

De resorptie van botweefsel door osteoclasten speelt een belangrijke rol in het proces van regeneratie en hermodellering van botweefsel, maar niet alleen. Deze cellen zijn namelijk belangrijk voor het reguleren van de serumcalcium- en fosforconcentraties.

osteocyten

De afscheiding van de osteoblasten gebeurt volgens een zeer precieze oriëntatie: aanvankelijk is het gepolariseerd naar het reeds bestaande botoppervlak, maar met regelmatige tussenpozen draait het ook in de andere richtingen; op deze manier bewegen de osteoblasten van elkaar weg en blijven ze gevangen in de matrix die wordt gemineraliseerd. Eenmaal "ommuurd" vertraagt het zijn metabolische activiteit aanzienlijk en wordt het een osteocyt.

Wanneer de osteoblasten hun functie hebben uitgeput, komen ze in een toestand van rust*, of ze transformeren in minder actieve cellen, osteocyten genaamd, die gevangen blijven in de verkalkte botmatrix. Samen vormen deze ongeveer 90% van de botcelvoorraad**.

Het lijkt erop dat de functie van osteocyten is om deel te nemen aan botremodellering als reactie op verschillende soorten stimuli. Onder impuls van calcitonine en parathyroïdhormoon nemen ze ook deel aan de regulatie van de bloedspiegels van calcium en fosfor, waarbij ze zowel de activiteit van osteoclasten als die van osteoblasten regelen.

(*) Wanneer het proces van het vormen van nieuw bot is uitgeput, stoppen sommige osteoblasten met hun activiteit, verminderen hun organellen en transformeren in een membraan van afgeplatte cellen (botbekledingscellen).

Deze cellen zijn gerangschikt om het botoppervlak te bedekken wanneer dit in een rustfase is; aan hen wordt een rol toegeschreven bij het bemiddelen van uitwisselingen tussen bloedvaten en osteocyten.

(**) Osteovooroudercellen, osteoblasten en osteocyten zijn opeenvolgende functionele fasen van hetzelfde celtype. Osteoclasten daarentegen zijn afkomstig van voorlopers die vanuit het bloed in het botweefsel zijn gemigreerd, de zogenaamde preosteoclasten, die op hun beurt differentiëren van stamcellen van het hematopoëtische beenmerg.