Gli osteoclasti

Il Gli osteoclasti sono cellule giganti responsabili della disgregazione ossea e della demineralizzazione. La loro attività è regolata da varie sostanze, come l'ormone paratiroideo. Un'attività eccessiva o insufficiente degli osteoclasti ha gravi effetti sulla salute scheletrica.

Cosa sono gli osteoclasti?

Ogni sette anni l'essere umano riceve uno scheletro completamente nuovo. Le ossa umane si adattano ai carichi e vengono costantemente rimodellate. Si rinnovano dopo microfratture e fratture. La massa ossea difettosa viene rimossa e viene creata nuova massa ossea.

I cosiddetti osteoblasti sono responsabili dei lavori di costruzione. Si tratta di cellule ossee immature che successivamente maturano in osteociti. Il lavoro di disgregazione del metabolismo osseo non è svolto dagli osteoblasti, ma dagli osteoclasti. Queste cellule ossee derivano da cellule precursori del midollo osseo e migrano nel sistema scheletrico secondo necessità. Il loro lavoro coinvolge due diversi meccanismi: la demineralizzazione della sostanza ossea e l'effettiva degradazione dell'osso.

Con il loro lavoro, gli osteoclasti rallentano la crescita ossea e prevengono processi e crescite eccessivi. Comunicano con gli osteoblasti tramite la sostanza chiave RANKL. Oltre a questa comunicazione, il ciclo ormonale gioca un ruolo nella loro regolazione. L'ormone paratiroideo attiva la degradazione e la calcitonina inattiva l'attività degli osteoclasti.

Anatomia e struttura

Gli osteoclasti sono cellule multinucleate e quindi appartengono alle cosiddette cellule giganti. Sono creati dalla fusione di cellule precursori mononucleari nel midollo osseo, note anche come cellule staminali del sangue.

Fanno parte del sistema fagocitico mononucleare. Ciò significa la totalità di tutte le cellule del tessuto connettivo reticolare, alcune delle quali fanno parte del sistema immunitario ed è responsabile della scomposizione e della rimozione di scorie e particelle estranee. Gli osteoclasti hanno un diametro compreso tra 30 e 100 µm e possono contenere oltre 20 nuclei cellulari. Si siedono sulla superficie dell'osso nelle lacune di Howship e muovono l'ameboide. Il tuo polo apicale di uno punta all'osso. Al centro si trova una zona contenente vescicole con una membrana cellulare piegata come un fiore. Questo "bordo arruffato" è il luogo per il riassorbimento dell'osso.

La periferia degli osteoclasti è intensamente colorata. L'apparato di adesione consente alle cellule di aderire all'osso con una distanza minima di 0,3 nm. Questa "zona di tenuta" è racchiusa dal citoplasma, che è anche chiamato "zona chiara" e ha solo pochi organelli cellulari, ma molte proteine ​​contrattili.

Funzione e compiti

I processi di accumulo e degradazione della sostanza ossea sono idealmente coordinati e controllati da un circuito di controllo finemente regolato. Gli osteoclasti sono stimolati a formarsi da vari fattori. Soprattutto, il desametasone, l'1,25- (OH) 2VitD3, l'ormone paratiroideo, il PTHrP, la prostaglandina-E2 e le citochine hanno un effetto di riassorbimento osseo. Al contrario, i bifosfonati, la calcitonina e gli estrogeni hanno un effetto inibitore sugli osteoclasti.

Questi fattori regolano l'attivazione del cosiddetto fattore di trascrizione PU.1. Controlla la conversione dei macrofagi del midollo osseo in osteoclasti multinucleati. Anche le sostanze RANKL e l'osteoprotegerina sono coinvolte nell'attivazione. I circuiti di controllo ormonale utilizzano le ossa come una sorta di tampone per regolare l'equilibrio del calcio. L'ormone paratiroideo di riassorbimento osseo rilascia calcio, per esempio. La calcitonina, d'altra parte, stimola l'accumulo di calcio. L'accumulo permanente e la disgregazione della sostanza ossea controllata in questo modo fa sì che il sistema scheletrico si adatti ai carichi e ai cambiamenti. In questo modo si previene l'affaticamento del materiale. Nel frattempo, anche agli osteociti è stato assegnato un ruolo nella regolazione degli osteoclasti.

Gli osteociti sono osteoblasti intrappolati che sono maturati. Se un osso è affetto da una frattura o da una microfrattura, gli osteociti muoiono per carenza di nutrienti e richiamano gli osteoclasti sulla scena attraverso le sostanze rilasciate. Il lavoro degli osteoclasti consiste di due meccanismi. C'è uno spazio minimo tra un osteoclasto e la sostanza ossea in cui il valore del pH è ridotto. Attraverso questa degradazione, le ossa vengono demineralizzate. Vengono estratti sali minerali. Il valore di pH richiesto per questo è mantenuto costante dal trasporto attivo di protoni. Gli osteoclasti rimuovono la matrice ossea collagena utilizzando enzimi proteolitici. In tal modo, fagocitano i frammenti di collagene rilasciati.

Malattie

Quando l'attività degli osteoclasti diminuisce o aumenta, questo cambiamento può diventare patologico. La decomposizione e la ricostruzione sono coordinate idealmente nelle ossa sane.

Pertanto, una ridotta attività degli osteoclasti può causare tanto danno quanto una maggiore attività. Nell'osteopetrosi genetica, ad esempio, l'attività degli osteoclasti è notevolmente ridotta. D'altra parte, l'aumento dell'attività degli osteoclasti è caratteristico dell'osteoporosi non genetica, dell'iperparatiroidismo, dell'osteodistrofia deformante e della necrosi ossea asettica. Lo stesso vale per l'artrite reumatoide, la parodontite e l'osteogenesi imperfetta. Quando gli osteoclasti sono più attivi, la massa ossea viene scomposta più velocemente di quanto possa essere riprodotta.

Le persone colpite soffrono quindi di ossa fragili e deboli. Nell'iperparatiroidismo, l'apparato regolatorio della formazione ossea stessa è interessato. Le cellule epiteliali sono anormali e quindi disregolano il livello di calcio nel corpo sotto forma di ormone paratiroideo. La ragione di ciò è l'aumento della secrezione dell'ormone paratiroideo, che può essere ricondotto a un adenoma o ad un ingrossamento delle ghiandole paratiroidi. L'aumento del livello dell'ormone paratiroideo aumenta la perdita ossea. Il risultato è un forte dolore osseo e una ridotta escrezione di calcio nei reni. La quantità di calcio nel sangue aumenta e provoca calcoli renali.

Malattie ossee tipiche e comuni

• osteoporosi
• Dolore osseo
• Osso rotto
• La malattia di Paget