Osteoblasto

Los osteoblastos (del otro griego ὀστέον  - “ hueso ” + otro griego βλάστη  - “brote, descendencia, retoño”) son células jóvenes de tejido óseo (15-20 micras de diámetro) que sintetizan una sustancia intercelular - matriz . A medida que se acumula la sustancia intercelular, los osteoblastos quedan atrapados en ella y se convierten en osteocitos . Los osteoblastos son ricos en elementos del retículo endoplásmico granular , ribosomas , y tienen un complejo de Golgi bien desarrollado . Sus numerosos procesos están en contacto entre sí y con los procesos de los osteocitos. Una función auxiliar de los osteoblastos es la participación en el proceso de depósito de sales de calcio en la sustancia intercelular (calcificación de la matriz) debido al alto contenido de fosfatasa alcalina , lo que indica una alta actividad sintética de los osteoblastos. En este caso, se produce la formación de cavidades (lagunas), en las que se encuentran, convirtiéndose en osteocitos.

Los osteoblastos surgen de las células madre mesenquimales [1] . Los osteoblastos se dividen en tres grupos según su forma: cúbicos, piramidales y angulares (poligonales).

En el hueso formado, los osteoblastos se encuentran solo en los lugares de destrucción y restauración del tejido óseo, mientras que en el hueso en desarrollo cubren casi toda la superficie del haz óseo emergente en una capa continua. Los osteoblastos se encuentran alrededor de los travesaños óseos primarios formados por fibras de colágeno . Atrapados entre ellos, muchos osteoblastos se incrustan en la sustancia intercelular y se convierten en osteocitos. Así es como se crea el tejido óseo.

Los osteoblastos también son abundantes en el periostio y en el endostio .

Los osteoblastos separan el hueso del líquido extracelular. El fosfato y el calcio desde y hacia el hueso no pueden difundirse pasivamente porque las uniones osteoblásticas estrechas aíslan el interior del hueso. El calcio se transporta a través de los osteoblastos por transporte pasivo (es decir, por transportadores que no fuerzan al calcio contra un gradiente). Por el contrario, el fosfato se transloca activamente mediante una combinación de secreción de compuestos que contienen fosfato, incluida la escisión del fosfato ATP por fosfatasas en el frente de mineralización. La fosfatasa alcalina es una proteína de membrana que es un marcador característico de los osteoblastos, se encuentra en grandes cantidades en la superficie apical (secretora) de los osteoblastos activos.

En un sistema cerrado, la mineralización acumula ácido fosfórico, lo que reduce rápidamente el pH y detiene la precipitación adicional. El cartílago no interfiere con la difusión, por lo que el ácido se dispersa y permite que el precipitado caiga. En el osteon , donde la matriz está separada del líquido extracelular por uniones estrechas, esto no ocurre. En un compartimento cerrado controlado, la eliminación de H + da como resultado la precipitación en una amplia gama de condiciones extracelulares si el calcio y el fosfato están disponibles en el compartimento de la matriz [2] . Los osteoblastos tienen la capacidad de intercambiar Na + /H + a través de los intercambiadores Na/H, NHE1 y NHE6 [3] . Este intercambio de H + es el modo principal de eliminación de ácido, aunque se desconoce el mecanismo por el cual el H + se transfiere desde el espacio de la matriz a la barrera osteoblástica.

Los osteoblastos también están conectados por uniones comunicantes, lo que permite que las células de la misma cohorte funcionen juntas. Esto se ha demostrado mediante la inyección de colorantes fluorescentes de bajo peso molecular en los osteoblastos; se ha demostrado que el tinte se difunde hacia las células circundantes y más profundas en los bloques óseos [4] . Los desmosomas también conectan las capas más profundas de las células con la capa superficial. El hueso está formado por muchos bloques de este tipo que están separados por zonas impenetrables sin conexiones celulares llamadas líneas de cemento.

Notas

  1. MF Pittenger, AM Mackay, SC Beck, RK Jaiswal, R. Douglas. Potencial multilinaje de células madre mesenquimales humanas adultas  // Science (Nueva York, NY). — 1999-04-02. - T. 284 , n. 5411 . — S. 143–147 . — ISSN 0036-8075 . Archivado desde el original el 13 de septiembre de 2017.
  2. S. Schartum, G. Nichols. Sobre los gradientes de pH entre el compartimento extracelular y los fluidos que bañan la superficie mineral ósea y su relación con la distribución de iones de calcio  // The Journal of Clinical Investigation. - Mayo 1962. - T. 41 . — S. 1163–1168 . — ISSN 0021-9738 . -doi : 10.1172/ JCI104569 . Archivado desde el original el 4 de noviembre de 2017.
  3. Li Liu, Paul H. Schlesinger, Nicole M. Slack, Peter A. Friedman, Harry C. Blair. Actividad de intercambio Na + /H + de alta capacidad en osteoblastos mineralizantes  // Journal of Cellular Physiology. - Junio ​​2011. - T. 226 , núm. 6 _ - S. 1702-1712 . — ISSN 1097-4652 . -doi : 10.1002/ jcp.22501 . Archivado desde el original el 25 de enero de 2018.
  4. C. E. Yellowley, Z. Li, Z. Zhou, C. R. Jacobs, H. J. Donahue. Uniones gap funcionales entre células osteocíticas y osteoblásticas  // Journal of Bone and Mineral Research: The Official Journal of the American Society for Bone and Mineral Research. - febrero de 2000. - T. 15 , núm. 2 . — S. 209–217 . — ISSN 0884-0431 . -doi : 10.1359 / jbmr.2000.15.2.209 . Archivado desde el original el 4 de noviembre de 2017.