The osteoblas adalah salah satu daripada tiga jenis sel dijumpai di dalam tisu penghubung yang khusus dalam sokongan struktur badan: tulang. Sel-sel ini berasal dari sel lain yang disebut sel osteoprogenitor dan fungsi utamanya adalah untuk mensintesis matriks tulang.
Tulang terdiri dari matriks ekstraselular yang mengeras berkat pemendapan kalsium, memberikan kekuatan dan kekakuan tisu, dan tiga kelas sel utama: osteoblas, osteoklas, dan osteosit.
Mikrograf cahaya tulang 'pembatalan' yang dikalsifikasi menunjukkan osteoblas aktif secara aktif mensintesis osteoid (Sumber: Robert M. Hunt melalui Wikimedia Commons)
Osteoblas dikenal sebagai sel pembentuk tulang, sementara osteoklas dan osteosit adalah sel resorpsi dan "celah". Dari jumlah tersebut, kelas yang paling banyak sesuai dengan osteosit (lebih dari 90%), diikuti oleh osteoblas (5%) dan, pada tahap yang lebih rendah, osteoklas (1%).
Sel-sel ini secara tradisional telah dikenal pasti sebagai sel pembentuk tulang. Walau bagaimanapun, pada masa ini diketahui dengan pasti bahawa mereka mengambil bahagian dalam banyak acara lain seperti, misalnya, sintesis faktor parakrin dan autokrin seperti sitokin, faktor pertumbuhan, protease dan lain-lain.
Latihan
Osteoblas berasal dari sel prekursor mesenchymal, yang juga menimbulkan chondrocytes (sel tulang rawan), myoblas (sel otot), adiposit (sel lemak), dan sel tendon, bergantung pada faktor transkripsi yang mengatur pembezaannya.
Oleh kerana mereka tergolong dalam sistem sel stromal atau mesenchymal, osteoblas dikaitkan dengan sumsum tulang, dan mereka tergolong dalam garis keturunan yang terpisah dari sistem sel hematopoietik.
Antara elemen yang terlibat dalam pembentukan sel-sel ini adalah tiga faktor transkripsi (Cbfa1, Osx dan ATF4) dan beberapa protein dengan fungsi khusus dalam morfogenesis tulang.
Semasa skeletongenesis, osteoblas mengambil bahagian dalam dua bentuk perkembangan tulang: intramembranous, yang menimbulkan tengkorak, dan endokondral, yang terbentuk dari "acuan" tulang rawan.
Walau bagaimanapun, golongan sel tulang khas ini tidak dibezakan sepenuhnya, kerana mereka dapat "menyelam" ke dalam matriks ekstraselular untuk membentuk osteosit, yang sistem sekretorinya berkurang; atau, sebaliknya, mereka dapat menjalani proses apoptosis (kematian sel yang diprogramkan).
Nasib sel osteoblas, serta kebanyakan sel dalam organisma, ditentukan secara genetik, dan kejadian percambahan dan pembezaan sangat bergantung pada hormon dan faktor transkripsi.
ciri-ciri
Osteoblas adalah sel sekretori multinuklear yang dibezakan sebahagiannya (dengan beberapa nukleus), di mana organel disusun secara spasial sehingga nukleus tetap jauh dari kawasan sekretori yang menonjol.
Menurut mikrograf elektron, osteoblas mempunyai retikulum endoplasma kasar yang berlimpah dan kompleks Golgi yang sangat maju dengan banyak vesikel sekretori, yang menyumbang kepada fungsi sekretori aktif sel-sel ini.
Mereka dikenali sebagai sel "kuboid" kerana ciri morfologi mereka dan didapati membentuk lapisan uniselular yang melekat pada permukaan tulang.
Tidak seperti sel-sel lain yang berkaitan seperti osteosit (di mana mereka dapat membezakannya), osteoblas bersentuhan dengan sel-sel tetangga mereka melalui sambungan pendek dan menggunakan sel yang lebih lama untuk berkomunikasi dengan osteosit yang berdekatan.
Kedua-dua osteoblas dan sebahagian besar osteosit dipisahkan dari matriks tulang mineral kerana bahan organik dalam matriks tulang yang dikenali sebagai osteoid, disintesis oleh osteoblas.
Dalam membran sel mereka, osteoblas mempunyai faktor penting seperti integrin dan reseptor hormon, antaranya reseptor hormon paratiroid menonjol. Ini merangsang rembesan ligan osteoprotegerin, yang diperlukan untuk pembezaan osteoklas.
Mereka dapat bertindak balas terhadap estrogen, hormon pertumbuhan, vitamin D3 dan tiroksin, serta faktor lain seperti sitokin dan faktor transkripsi tertentu yang bergantung kepada pembezaannya.
ciri-ciri
Fungsi osteoblas dapat diringkaskan dalam pemeliharaan seni bina rangka, kerana mereka bertanggungjawab untuk sintesis komponen organik dari matriks tulang. Ini termasuk serat kolagen, glikoprotein, dan beberapa proteoglikan.
Fungsi mereka terutama berkaitan dengan pematangannya, kerana dari asal umum mereka dapat membezakan menjadi matriks tulang yang mensintesis osteoblas, sel lapisan tulang, dan osteosit.
Ia juga bertanggungjawab untuk sintesis enzim dan faktor tertentu yang fungsinya melibatkan penyingkiran osteoid, menyumbang kepada akses osteoklas ke permukaan tulang yang dikalsifikasi, sehingga dapat mengawal fungsinya.
Bersama dengan osteoklas, osteoblas turut serta dalam proses pembentukan semula tulang dengan menggantikan kawasan tulang yang diserap semula oleh osteoklas sebagai tindak balas terhadap pelbagai jenis tekanan mekanikal yang berlaku pada tisu tulang.
Oleh kerana mereka mempunyai kemampuan untuk mengatur aktiviti osteoklas, maka osteoblas secara tidak langsung turut serta dalam homeostasis kalsium badan.
Mereka mengambil bahagian bukan sahaja dalam rembesan komponen organik dari matriks tulang, tetapi juga dalam kalsifikasi melalui rembesan enzim seperti fosfatase alkali, yang mampu mengatur fosforilasi fosfoprotein lain.
Sebagai tambahan, beberapa glikoprotein yang dihasilkan oleh sel-sel ini, seperti osteonectin / SPARC, tenascin C, fibronectin, dan anggota keluarga protein thrombospondin, terlibat dalam pengaturan lekatan, migrasi, percambahan, dan pembezaan dari yang lain. sel tulang.
Patologi berkaitan
Banyak penyakit pada manusia berkaitan dengan fungsi osteoblas, sebagai akibat daripada keterlibatan langsung sel-sel ini dalam pembentukan tulang.
Antara penyakit yang paling biasa berkaitan dengan osteoblas adalah osteoporosis, penyakit Paget (yang berkaitan dengan ubah bentuk dan kerapuhan tulang) dan osteoartritis (pemakaian tisu pelindung yang melapisi hujung tulang).
Osteoporosis, misalnya, timbul dari keseimbangan negatif antara aktiviti pembentukan tulang osteoblas dan aktiviti penyerapan tulang di mana spesialis osteoklas.
Keseimbangan negatif ini nampaknya berkaitan dengan kekurangan dalam percambahan atau pembezaan sel-sel osteoprogenitor atau dengan kejadian apoptosis yang berlebihan.
Rujukan
- Caetano-López, J., Canhao, H., & Fonseca, J. (2007). Osteoblas dan Pembentukan Tulang. Acta Reum Prot, 32, 103–110.
- Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Teks Atlas Histologi (edisi ke-2). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Johnson, K. (1991). Histologi dan Biologi Sel (edisi ke-2). Baltimore, Maryland: Siri perubatan nasional untuk kajian bebas.
- Mackie, EJ (2003). Osteoblas: peranan novel dalam penyusunan seni bina rangka. Jurnal Antarabangsa Biokimia & Biologi Sel, 35, 1301-1305.
- Martin, TJ, Fundlay, DM, Heath, JK, & Ng, KW (1993). Osteoblas: Pembezaan dan Fungsi. Dalam Fisiologi dan Farmakologi Tulang. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
- Tenenbaum, HC, & Heersche, JNM (1982). Pembezaan Osteoblas dan Pembentukan Tulang Mineral dalam Vitro. Calcif. Tisu. Int., 34, 76–79.