Osteoblasten

Osteoblasten worden meestal botopbouwende cellen genoemd en osteoclasten als botbrekende cellen. Deze opvatting is zeker te kortzichtig. Een zinvolle interactie tussen de twee celtypen is eerder een voorwaarde voor een evenwicht in het botmetabolisme.

Wat zijn osteoblasten?

Een levend bot wordt voortdurend opnieuw gemodelleerd en vereist de activiteit van de cellen die worden afgebroken en opnieuw worden opgebouwd. Een evenwicht tussen het oplossen en vernieuwen van de botsubstantie is uitermate belangrijk om de structuur van het bot aan te passen aan de metabolische activiteit en stress.

In deze context nemen de osteoblasten het deel van de botstructuur over, ze vormen de componenten van de botsubstantie (matrix). Aan de andere kant reguleren ze ook de activiteit van de osteoclasten door remming of stimulatie. Hierdoor is de samenwerking tussen de twee celtypen perfect op elkaar afgestemd en wordt de activiteit aangepast aan de eisen.

In het constante afbraak- en opbouwproces veranderen ook de osteoblasten zelf. Ze worden overgebracht van hun actieve vorm naar een inactieve vorm, de osteocyten. Deze zijn dan een belangrijk onderdeel van de botstof, maar nemen niet meer deel aan het regeneratieproces. Tegelijkertijd worden er voortdurend nieuwe actieve osteoblasten gereproduceerd om te blijven beschikken over voldoende opbouwcellen.

Anatomie en structuur

Osteoclasten behoren tot de macrofagen (gigantische scavenger-cellen), osteoblasten ontstaan ​​uit ongedifferentieerde stamcellen van het botbindweefsel. Het zijn kleine, boonvormige cellen en vertonen de typische structuur van zeer metabolisch actieve cellen.

Enerzijds zijn er binnenin veel mitochondriën te zien, de energiecentrales die de energie leveren voor de verhoogde werkdruk. Ruw endoplasmatisch reticulum is ook talrijk. Daar worden de 3 belangrijke eiwitten gesynthetiseerd die nodig zijn voor de opbouw van de botstof. Type I collageen is belangrijk voor botflexibiliteit. Osteocalcine en osteonectine zijn eiwitten die verantwoordelijk zijn voor het mineraliseren van het bot.

Het geprononceerde Golgi-apparaat met zijn membraanstapel neemt het transport van de gesynthetiseerde stoffen naar het celmembraan over, vanwaar ze naar buiten worden vrijgegeven, in de intercellulaire ruimte en naar hun bestemming worden doorgegeven.

De aanwezigheid van 3 vitamines is van cruciaal belang voor de structuur van de beschreven stoffen. Bij de productie van collageen is vitamine C nodig voor de verknoping van de collageenfibrillen, de voorwaarde voor de functionaliteit van het eiwit. Vitamine K is nodig voor de opname van calcium.

Tenslotte zorgt vitamine D ervoor dat er via de darm voldoende calcium in het bloed wordt opgenomen en beschikbaar komt voor osteocalcine. Vitamine D heeft zonlicht nodig om in de huid te worden aangemaakt. Het calcium is nodig voor mineralisatie, d.w.z. voor het versterken van het bot.

Functie en taken

In levende botten vinden voortdurend remodellerende processen plaats. Sport, lichaamsbeweging en gewicht dragen maken de botten dikker en sterker; als deze prikkels ontbreken, worden de botten dunner en zwakker. Defecten moeten worden gerepareerd. Het controlecentrum voor deze processen zijn de osteoblasten. Ze passen hun activiteitsniveau en dat van de osteoclasten aan de behoeften aan.

Zelfs onder normale belasting veroorzaken onjuiste belastingen of onjuiste bewegingen microtrauma's die kleine scheurtjes in het bot veroorzaken. Deze minifracturen moeten worden gerepareerd, een proces dat constant in het bot plaatsvindt. Het genezingsproces heeft altijd dezelfde volgorde. Eerst komen de osteoclasten in actie. Ze elimineren het defecte weefsel samen met gezond celmateriaal. Er ontstaat een wondholte (lacune) die groter is dan het eigenlijke defect. Deze procedure is bedoeld om ervoor te zorgen dat al het vernietigde materiaal daadwerkelijk wordt verwijderd en dat er daadwerkelijk nieuw, intact botweefsel kan ontstaan.

De osteoblasten beginnen dan de lacune te sluiten en weer te versterken door botweefsel te vormen. De opbouw duurt veel langer dan de vorige afbouw.

Als het bot intenser wordt belast door werk of sport, treedt druk of spanning of beide op. Verhoogde compressie wordt veroorzaakt door gewichten en verhoogde spanning wordt veroorzaakt door de overdracht van de peestrekkracht naar het bot.

Zoals reeds vermeld, fungeren de osteoblasten als controle-instantie voor dit proces, zodat de opbouw- en afbraakprocessen altijd in balans zijn. Ze kunnen de activiteit van de osteoclasten vertragen of bevorderen. Ze geven stoffen af ​​(rangligand) die zich kunnen vastzetten aan receptoren van de osteoclast en deze kunnen activeren. Door een ander molecuul (osteoprogesterine) vrij te geven, kan dit proces worden onderbroken en kan de activiteit van de osteoclasten worden gestopt.

Ziekten

Verschillende botziekten zijn terug te voeren op het feit dat het evenwicht tussen opbouw- en afbraakprocessen in de botstofwisseling verstoord is, meestal door een verstoring van de functie van de osteoblasten.

Scheurbuik is te wijten aan een onvoldoende toevoer van vitamine C. Ondervoeding is hier in de regel de oorzaak van, daarom komt de ziekte nu vooral voor in onderontwikkelde landen. Door het gebrek aan vitamine C kunnen de osteoblasten niet de nodige kruisverbindingen tussen de collageenketens creëren. Het resultaat is een defect collageen dat zijn taken niet meer kan uitvoeren.

Rachitis bij kinderen, bekend als osteomalacie bij volwassenen, wordt veroorzaakt door een tekort aan vitamine D als gevolg van verminderde opname en korte blootstelling aan de zon. Het resultaat is dat er niet genoeg calcium door de darm wordt opgenomen en dat de osteoblasten het beschikbaar hebben voor opname in de botten. Daardoor missen ze kracht, blijven of worden ze zacht en vervormen ze, vooral daar waar ze aan druk worden blootgesteld (boogpoten).

Bij osteoporose loopt de balans van het botmetabolisme uit de hand. Ofwel is de constructieve activiteit van de osteoblasten verminderd, ofwel wordt hun controlefunctie op de activiteit van de osteoclasten verminderd. In beide gevallen is er een verhoogde afbraak van botstof, neemt de botdichtheid af. Naast andere symptomen is de verhoogde neiging om te breken met skeletvervormingen een typisch kenmerk van deze ziekte.

Typische en veel voorkomende botziekten

• osteoporose
• Bot pijn
• Gebroken bot
• de ziekte van Paget