Nguyên bào xương là một trong ba loại tế bào được tìm thấy trong mô liên kết chuyên biệt trong việc hỗ trợ cấu trúc của cơ thể: xương. Các tế bào này có nguồn gốc từ các tế bào khác được gọi là tế bào tạo xương và chức năng chính của chúng là tổng hợp chất nền xương.
Xương được cấu tạo bởi chất nền ngoại bào cứng lại nhờ sự lắng đọng của canxi, tạo ra sức mạnh và độ cứng của mô, và của ba lớp tế bào chính: nguyên bào xương, tế bào hủy xương và tế bào hủy xương.
Hình ảnh hiển vi ánh sáng của xương 'hủy xương' được decal hóa cho thấy các nguyên bào tạo xương đang hoạt động tích cực tổng hợp osteoid (Nguồn: Robert M. Hunt qua Wikimedia Commons)
Nguyên bào xương được gọi là tế bào tạo xương, trong khi tế bào hủy xương và tế bào hủy xương tương ứng là tế bào tái hấp thu và tế bào "khoảng trống". Trong số này, lớp phong phú nhất tương ứng với tế bào hủy xương (hơn 90%), tiếp theo là nguyên bào xương (5%) và ở mức độ thấp hơn là tế bào hủy xương (1%).
Những tế bào này theo truyền thống được xác định là tế bào tạo xương. Tuy nhiên, hiện tại người ta đã biết chắc chắn rằng chúng tham gia vào nhiều sự kiện khác như tổng hợp các yếu tố nội tiết và tự nội tiết như cytokine, yếu tố tăng trưởng, protease và những yếu tố khác.
Đào tạo
Nguyên bào xương có nguồn gốc từ các tế bào tiền thân của trung mô, chúng cũng tạo ra tế bào chondrocytes (tế bào sụn), myoblasts (tế bào cơ), tế bào mỡ (tế bào mỡ) và tế bào gân, tùy thuộc vào các yếu tố phiên mã điều chỉnh sự biệt hóa của chúng.
Vì chúng thuộc về hệ thống tế bào mô đệm hoặc trung mô, nguyên bào xương có liên quan đến tủy xương và chúng thuộc một dòng dõi riêng biệt với hệ thống tế bào tạo máu.
Trong số các yếu tố tham gia vào quá trình hình thành các tế bào này có ba yếu tố phiên mã (Cbfa1, Osx và ATF4) và một số protein có chức năng cụ thể trong quá trình hình thành xương.
Trong quá trình tạo xương, nguyên bào xương tham gia vào hai hình thức phát triển xương: trong màng xương, tạo ra hộp sọ và nội mạc, được hình thành từ "khuôn" sụn.
Tuy nhiên, lớp tế bào xương đặc biệt này không được biệt hóa hoàn toàn, vì chúng có thể "lặn" vào chất nền ngoại bào để tạo thành tế bào xương, có hệ thống tiết giảm; hoặc ngược lại, chúng có thể trải qua quá trình apoptotic (chết tế bào theo chương trình).
Số phận tế bào của nguyên bào xương, cũng như của hầu hết các tế bào trong một sinh vật, được xác định về mặt di truyền, và các sự kiện tăng sinh và biệt hóa phụ thuộc mạnh mẽ vào hormone và các yếu tố phiên mã.
nét đặc trưng
Nguyên bào xương là các tế bào tiết đa nhân đã biệt hóa một phần (với một số nhân), trong đó các bào quan được sắp xếp theo thứ tự không gian để nhân nằm xa vùng tiết nổi bật.
Theo hình ảnh hiển vi điện tử, nguyên bào xương có một mạng lưới nội chất thô phong phú và một phức hợp Golgi rất phát triển, với nhiều túi tiết, đảm nhiệm chức năng bài tiết tích cực của các tế bào này.
Chúng được gọi là tế bào "hình khối" do đặc điểm hình thái của chúng và được tìm thấy tạo thành các lớp đơn bào bám trên bề mặt xương.
Không giống như các tế bào liên quan khác như tế bào xương (trong đó chúng có thể biệt hóa), nguyên bào xương tiếp xúc với các tế bào lân cận của chúng thông qua phần mở rộng ngắn và sử dụng phần dài hơn để giao tiếp với các tế bào xương lân cận.
Cả nguyên bào xương và hầu hết các tế bào xương đều được tách ra khỏi chất nền xương khoáng hóa nhờ một chất hữu cơ trong chất nền xương được gọi là chất tạo xương, được tổng hợp bởi các nguyên bào xương.
Trong màng tế bào của chúng, các nguyên bào xương có các yếu tố quan trọng như tích phân và thụ thể hormone, trong đó nổi bật là các thụ thể hormone tuyến cận giáp. Điều này kích thích sự bài tiết của phối tử osteoprotegerin, cần thiết cho sự biệt hóa của các tế bào hủy xương.
Chúng có thể đáp ứng với estrogen, hormone tăng trưởng, vitamin D3 và thyroxine, cũng như các yếu tố khác như cytokine và các yếu tố phiên mã cụ thể mà sự khác biệt của chúng phụ thuộc vào.
Đặc trưng
Các chức năng của nguyên bào xương có thể được tóm tắt trong việc duy trì cấu trúc xương, vì chúng chịu trách nhiệm tổng hợp các thành phần hữu cơ của chất nền xương. Chúng bao gồm các sợi collagen, glycoprotein và một số proteoglycan.
Chức năng của chúng chủ yếu liên quan đến quá trình trưởng thành, vì từ một nguồn gốc chung, chúng có thể biệt hóa thành chất nền xương tổng hợp nguyên bào xương, tế bào lót xương và tế bào xương.
Nó cũng phụ trách tổng hợp một số enzym và các yếu tố cụ thể mà chức năng của chúng liên quan đến việc loại bỏ tế bào hủy xương, góp phần đưa các tế bào hủy xương vào bề mặt xương bị vôi hóa, do đó kiểm soát chức năng của nó.
Cùng với tế bào hủy xương, nguyên bào xương tham gia vào quá trình tái tạo xương bằng cách thay thế các vùng xương được tái hấp thu bởi tế bào hủy xương để đáp ứng với các loại căng thẳng cơ học khác nhau tác dụng lên mô xương.
Vì chúng có khả năng điều hòa hoạt động của tế bào hủy xương nên nguyên bào xương tham gia gián tiếp vào quá trình cân bằng nội môi canxi của cơ thể.
Chúng không chỉ tham gia vào quá trình bài tiết các thành phần hữu cơ của chất nền xương mà còn tham gia vào quá trình canxi hóa của nó thông qua việc bài tiết các enzym như phosphatase kiềm, có khả năng điều chỉnh sự phosphoryl hóa các phosphoprotein khác.
Ngoài ra, một số glycoprotein được sản xuất bởi các tế bào này, chẳng hạn như osteonectin / SPARC, tenascin C, fibronectin, và các thành viên của họ protein thrombospondin, có liên quan đến việc điều chỉnh sự kết dính, di chuyển, tăng sinh và khác biệt với những người khác. tế bào xương.
Bệnh lý liên quan
Nhiều bệnh ở người có liên quan đến chức năng của nguyên bào xương, do sự tham gia trực tiếp của các tế bào này vào quá trình hình thành xương.
Trong số các bệnh phổ biến nhất liên quan đến nguyên bào xương là bệnh loãng xương, bệnh Paget (liên quan đến sự biến dạng và dễ gãy của xương) và viêm xương khớp (làm mòn các mô bảo vệ ở các đầu xương).
Ví dụ, loãng xương phát sinh từ sự cân bằng âm giữa hoạt động tạo xương của nguyên bào xương và hoạt động tiêu xương trong đó tế bào hủy xương chuyên biệt hóa.
Sự cân bằng âm này dường như có liên quan đến sự thiếu hụt trong quá trình tăng sinh hoặc biệt hóa của các tế bào tiền thân tạo xương hoặc các sự kiện quá trình chết rụng.
Người giới thiệu
- Caetano-López, J., Canhao, H., & Fonseca, J. (2007). Nguyên bào xương và sự hình thành xương. Acta Reum Prot, 32, 103–110.
- Gartner, L. & Hiatt, J. (2002). Văn bản Tập bản đồ Mô học (xuất bản lần thứ 2). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Johnson, K. (1991). Mô học và Sinh học Tế bào (xuất bản lần thứ 2). Baltimore, Maryland: Loạt bài y tế quốc gia cho nghiên cứu độc lập.
- Mackie, EJ (2003). Nguyên bào xương: vai trò mới trong việc điều phối cấu trúc bộ xương. Tạp chí Quốc tế về Hóa sinh & Sinh học Tế bào, 35, 1301-1305.
- Martin, TJ, Fundlay, DM, Heath, JK, & Ng, KW (1993). Nguyên bào xương: Sự khác biệt và chức năng. Trong Sinh lý học và Dược lý của Xương. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
- Tenenbaum, HC, & Heersche, JNM (1982). Sự khác biệt của nguyên bào xương và sự hình thành xương khoáng hóa trong ống nghiệm. Bắp chân. Mô. Int., 34, 76–79.