Chondroblasten zijn voorlopercellen van de chondrocyten en vormen de extracellulaire matrix van het kraakbeenweefsel. In de loop van het proces worden ze geïsoleerd van hun naburige cellen in een lacune en worden ze op dat moment chondrocyten, de kraakbeencellen. De meest bekende ziekte die verband houdt met kraakbeenweefsel is degeneratieve osteoartritis.
Wat is een chondroblast?
In het Grieks betekent "chondros" zoiets als "graan" of "kraakbeen". Het woord "blastos" wordt letterlijk vertaald als "kiem" of "spruit". De medisch-biologische term chondroblast is dienovereenkomstig een leenwoord uit het Grieks, dat is samengesteld uit de twee genoemde woorden.
Chondroblasten zijn voorlopercellen van de zogenaamde chondrocyten, die significant betrokken zijn bij de vorming van kraakbeenweefsel in het menselijk lichaam. Chrondroblast en chondrocyt zijn geen synoniemen. Chondrocyten ontstaan uit chondroblasten, die zich in het stadium van hun ontwikkeling nog kunnen delen. De geneeskunde gebruikt de term chondroblast dus om te verwijzen naar een ontwikkelingsstadium van de chondrocyten waarin differentiatie en specialisatie nog niet volledig zijn. De vorming van chondrocyten wordt samengevat als chondrogenese.
Anatomie en structuur
Mesenchym wordt gevormd tijdens de embryonale ontwikkeling en komt overeen met een belangrijk vullend en ondersteunend weefsel met polypotentie. Dit betekent dat veel verschillende soorten weefsel kunnen ontstaan uit mesenchym door differentiatie- en delingsprocessen. Het mesenchym is afkomstig van het mesoderm, d.w.z. het middelste zaadlob.
Naast bindweefsel, pezen en botten wordt uit het mesenchym kraakbeenweefsel gemaakt. Het weefsel bestaat uit stervormige vertakte cellen die zijn verbonden door processen en de nexus en losse intercellulaire substantie in hun ruimtes dragen. Zogenaamde prechondrocyten worden gevormd uit het mesenchym via mitotische processen op weg naar het kraakbeenweefsel. Dit zijn voorlopercellen van de chondroblasten. Van deze chondroblasten ontwikkelen de chondrocyten zich in de loop van de tijd. Er is een verschil tussen vroege chondroblasten en late chondroblasten, die typisch kolomvormig zijn.
Functie en taken
Chrondroblasten vormen de basis voor chondrocyten. Hoewel ze uiteindelijk voorlopercellen zijn, vervullen ze zelf al belangrijke taken in het menselijk lichaam. Deze taken komen overeen met de productie en afscheiding van verschillende componenten van de kraakbeenmatrix. In wezen zijn chondroblasten in staat om alle componenten van de kraakbeenmatrix te produceren. Naast type II collageen omvatten deze componenten glycosaminoglycanen, in het bijzonder chondroïtinesulfaten, keratansulfaten en hyaluronzuren.
De cellen geven de extracellulaire matrix van het collagene kraakbeen af aan hun omgeving. Deze afscheiding resulteert in een ophoping van matrix rond de cellen. Vanwege de progressieve vorming en secretie van extracellulaire matrix, is de matrix zelf onderhevig aan appositionele groei, die de uitscheidende cellen scheidt van hun omgeving. Stoffen zoals fibroblastgroeifactor-18 (FGF-18) stimuleren de cellen om kraakbeenmatrix te vormen. In de loop van de groei komen de chondroblasten in een lacune terecht. Een lacune is een gesloten holte die een chondroblast scheidt van zijn aangrenzende cellen.
Zolang de extracellulaire matrix nog aan een zekere flexibiliteit onderhevig is, kan de chondroblast zich nog delen. Zodra een enkele chondroblast van alle kanten stevig in de lacune zit, verliest hij zijn vermogen om te delen. De matrixvorming wordt vanaf dit tijdstip ook gestopt. Als een chondroblast niet doorgaat met het delen van cellen of een andere matrix in zijn lacune vormt, heeft hij het einde van zijn differentiatiefase bereikt. We hebben het dan niet meer over een chondroblast, maar over chondrocyten.
In deze context zijn chondrocyten kraakbeencellen die zich in het kraakbeenweefsel bevinden en die het hoofdbestanddeel van kraakbeen vormen. Met de vorming van chondrocyten is de chondrogenese voltooid. Kraakbeen is bijvoorbeeld relevant in de context van botvorming en vertegenwoordigt een tussenstadium van botweefsel.
Ziekten
Een van de meest bekende ziekten die verband houden met menselijk kraakbeen en chondroblasten of chondrocyten is osteoartritis. Deze degeneratieve ziekte veroorzaakt ontstekingsonafhankelijke schade aan de gewrichten, wat hevige pijn veroorzaakt. De extracellulaire matrixeiwitten van de chondroblasten worden afgebroken door proteasen.
Het kraakbeenstimulerende effect van fibroblastgroeifactor-18 is nu bekend. Om deze reden houdt medisch onderzoek zich momenteel bezig met de intra-articulaire injectie van de groeifactor ter compensatie van kraakbeendefecten bij patiënten met artrose. Op recombinant wijze geproduceerd menselijk FGF-18 wordt momenteel (vanaf 2016) klinisch getest. Chondroblasten en hun secretieprocessen spelen niet alleen een rol bij artrose. Ze zijn ook relevant voor wat bekend staat als achondroplasie. Dit pathologische fenomeen is een relatief veel voorkomende mutatie die de groei van het skeletstelsel beïnvloedt.
De patiënten lijden aan onevenredige dwerggroei. Ze zijn uitgerust met een relatief lange stam en hun middelste extremiteitsgebied is min of meer ingekort. De ledematen van de patiënt zien er dik uit. De groeistoornis is te wijten aan een mutatiegerelateerde kwantitatieve aandoening van chondrale osteogenese. De erfelijke ziekte wordt geassocieerd met een verminderd aantal kraakbeencelreceptoren voor de groeibevorderende fibroblastgroeifactor FGFR-3.
Als gevolg hiervan kunnen de chondroblasten geen voldoende extracellulaire matrix creëren en kunnen ze zich dus niet in voldoende mate ontwikkelen tot chondrocyten. De proliferatie en differentiatie van chondrocyten worden aldus verminderd in de groeiplaat van het kraakbeenweefsel. Hierdoor wordt de vorming van chondraal bot verstoord. Bij deze vorm van botvorming ontstaat het bot via het tussenstadium van het kraakbeenmateriaal en versteent het uiteindelijk van binnen of van buiten. Als dit proces wordt beïnvloed door verstoringen, wordt ook de fractuurgenezing na een botbreuk verstoord.
