osteoklaster

De osteoklaster er kjempeceller som er ansvarlige for nedbryting av bein og demineralisering. Deres aktivitet er regulert av forskjellige stoffer, for eksempel parathyreoideahormon. For mye eller for liten osteoklastaktivitet har alvorlige effekter på skjeletthelsen.

Hva er osteoklaster?

Hvert syvende år får mennesket et helt nytt skjelett. Menneskebeinene tilpasser seg belastninger og blir kontinuerlig oppusset. De blir fornyet etter mikrofrakturer og brudd. Den mangelfulle beinmassen fjernes og ny beinmasse bygges opp.

De såkalte osteoblaster er ansvarlige for byggearbeidene. Dette er umodne beinceller som senere modnes til osteocytter. Nedbrytningsarbeidet i benmetabolismen gjøres ikke av osteoblastene, men av osteoklastene. Disse bencellene stammer fra forløperceller fra benmargen og vandrer inn i skjelettsystemet etter behov. Arbeidet deres involverer to forskjellige mekanismer: demineralisering av beinstoffet og selve nedbrytningen av beinet.

Ved å jobbe dem, reduserer osteoklaster beinveksten og forhindrer overdreven vekstprosesser og vekster. De kommuniserer med osteoblastene via nøkkelstoffet RANKL. I tillegg til denne kommunikasjonen spiller hormonsyklusen en rolle i deres regulering. Parathyreoideahormonet aktiverer nedbrytningen og kalsitonin inaktiverer osteoklastaktiviteten.

Anatomi og struktur

Osteoklaster er flercirkulerte celler og tilhører derfor de såkalte gigantceller. De er skapt av fusjon av mononukleære forløperceller i benmargen, også kjent som blodstamceller.

De er en del av det mononukleære fagocytiske systemet. Dette betyr helheten av alle celler i det retikulære bindevevet, hvorav noen er en del av immunforsvaret og er ansvarlig for nedbrytning og fjerning av avfall og fremmede partikler. Osteoklaster har en diameter på 30 til 100 um og kan inneholde over 20 cellekjerner. De sitter på overflaten av beinet i Howship lacunae og beveger seg amøbe. Din apikale pol på en peker mot beinet. I sentrum ligger en sone som inneholder vesikler med en cellemembran brettet som en blomst. Denne "rufsete grensen" er stedet for resorpsjon av beinet.

Periferien til osteoklastene er intenst beiset. Vedheftingsapparatet der lar cellene feste seg til beinet med en minimal avstand på 0,3 nm. Denne "forseglingssonen" er omsluttet av cytoplasma, som også kalles "klar sone" og har bare noen få celleorganeller, men mange kontraktile proteiner.

Funksjon og oppgaver

Oppbyggings- og nedbrytningsprosessene til beinstoffet er ideelt koordinert og styres av en finregulert kontrollkrets. Osteoklastene stimuleres til å dannes av forskjellige faktorer. Fremfor alt har deksametason, 1,25- (OH) 2VitD3, parathyreoideahormon, PTHrP, prostaglandin-E2 og cytokiner en benresorpsjon. I kontrast har bisfosfonater, kalsitonin og østrogener en hemmende innflytelse på osteoklastene.

Disse faktorene regulerer aktiveringen av den såkalte PU.1-transkripsjonsfaktoren. Den kontrollerer omdannelsen av benmargsmakrofagene til multinukleete osteoklaster. Stoffene RANKL og osteoprotegerin er også involvert i aktivering. De hormonelle kontrollkretsene bruker beinene som en slags buffer for å regulere kalsiumbalansen. Benresorpsjon parathyreoideahormon frigjør for eksempel kalsium. Calcitonin stimulerer derimot lagring av kalsium. Den permanente oppbyggingen og nedbrytningen av beinstoff som kontrolleres på denne måten, betyr at skjelettsystemet tilpasser seg belastninger og forandringer. På denne måten forhindres materiell tretthet. I mellomtiden har osteocytter også fått en rolle i osteoklastregulering.

Osteocytter er fanget osteoblaster som har modnet. Hvis et bein påvirkes av et brudd eller mikrofraktur, dør osteocyttene på grunn av mangel på næringsstoffer og kaller osteoklastene på scenen gjennom stoffene som frigis. Arbeidet med osteoklaster består av to mekanismer. Det er et minimalt mellomrom mellom en osteoklast og benstoffet som pH-verdien er senket i. Gjennom denne nedbrytningen blir beinene desineralisert. Mineralsalter ekstraheres. PH-verdien som kreves for dette holdes konstant ved aktiv protontransport. Osteoklastene løsner den kollagenøse beinmatrisen ved bruk av proteolytiske enzymer. Ved å gjøre dette, fagocytter de frigjorte kollagenfragmentene.

Sykdommer

Når osteoklastaktiviteten faller eller øker, kan denne endringen bli patologisk. Nedbryting og gjenoppbygging er ideelt koordinert i sunne bein.

Nedsatt osteoklastaktivitet kan derfor forårsake like mye skade som økt aktivitet. Ved genetisk osteopetrose er det for eksempel en sterkt redusert osteoklastaktivitet. Økt osteoklastaktivitet er karakteristisk for ikke-genetisk osteoporose, hyperparatyreoidisme, osteodystrophy deformans og aseptisk beinnekrose. Det samme gjelder revmatoid artritt, parodontitt og osteogenese imperfecta. Med økt osteoklastaktivitet brytes beinmassen raskere ned enn den kan reproduseres.

De rammede lider derfor av skjøre og svake bein. Ved hyperparatyreoidisme påvirkes reguleringsapparatet for selve beindannelsen. Epitelcellene er unormale og dysregulerer så kalsiumnivået i kroppen i form av paratyreoideahormon. Årsaken til dette er økt sekresjon av parathyreoideahormonet, som kan spores tilbake til et adenom eller en utvidelse av parathyreoideakjertlene. Det økte nivået av parathyreoideahormon øker bentapet. Resultatet er sterke smerter i bena og redusert kalsiumutskillelse i nyrene. Mengden kalsium i blodet øker og forårsaker nyrestein.

Typiske og vanlige bein sykdommer

• osteoporose
• Beinsmerter
• Brukket ben
• Pagets sykdom