De kondroblaster er celler som er en del av bein og brusk. De har et mesenkymalt opphav, er forløpere for kondrocytter og syntetiserer flere proteiner av bruskvev.
Chondroblaster har sin opprinnelse på to forskjellige måter: fra mesenkymale celler i kondrifiseringssenteret eller fra kondrogene celler i det indre cellelaget i perichondrium.
Mikroskopi av en del av hyalint brusk (Kilde: Reytan, via Wikimedia Commons)
I alle regionene i kroppen av dyr som brusk har sin opprinnelse, trekker de mesenkymale cellene selv tilbake prosessene sine, får en halvcirkulær form og er gruppert i tette masser som kalles "kondrifiseringssentre".
Disse cellene eller kondrififiseringssentrene skiller seg ut i kondroblaster og begynner å utskille en stor mengde ekstracellulær matrise rundt dem. En slik prosess begrenser hver chondroblast i et lite individuelt rom som kalles en "lagune."
Når kondroblastene er fullstendig dekket av den tette utskilte ekstracellulære matrisen, kalles de "chondrocytter". Strukturen som består av den ekstracellulære matrisen, kondrocytter og andre tettpakkede komponenter er det som utgjør brusk.
Siden substansen i den ekstracellulære matrisen er den som danner brusk, er den ikke vaskularisert, den har ikke nerver eller lymfekar. Dermed får cellene i lagunene maten takket være blodkarene i det nærliggende bindevevet, ved diffusjon gjennom den ekstracellulære matrisen.
Generelle egenskaper
Chondroblaster er basofile og "utstoppede" celler som inneholder organellene som er nødvendige for at de skal kunne utføre proteinsyntese. Elektronmikrografobservasjoner av kondroblaster demonstrerer et rikt og utviklet nettverk av det grove endoplasmatiske retikulum.
Disse cellene har også et velutviklet Golgi-apparat, mange mitokondrier, og et stort antall underutviklede sekretærvesikler. Noen forfattere klassifiserer chondroblaster som "chondrocytter omgitt av ekstracellulær matrise".
Diagram over bruskceller kalt chondroblasts (Kilde: Cancer Research UK via Wikimedia Commons)
Chondroblaster funnet på periferien av vev har en ovoid eller elliptisk form, mens de inni vevene er runde i formen, med en diameter på mellom 10 og 30 um.
Alle chondroblaster er omgitt av et tykt lag ekstracellulær matrise, som hovedsakelig er sammensatt av kollagenfibre, proteoglykaner, glykoproteiner og andre forbindelser. Denne matrisen motstår stor komprimering og tøyning.
Selv om alle tre typer bruskvev hos dyr har kondrocytter, finnes chondroblaster bare i to av disse: hyalint brusk og elastisk brusk.
Opprinnelse
Chondrogenesis er prosessen med bruskutvikling, og det er derfor det er hovedformen som chondroblaster har sin opprinnelse i. Dette begynner når mesenkymale celler kalt "chondroprogenitor" -celler klumper seg sammen og danner en tett, sirkulær cellegruppe.
Den tette, sirkulære gruppen av celler er kjent som "chondrogen node"; Dette er mesenkymale eller ectomesenchymale celler som generelt markerer stedet for hyalisk bruskdannelse. På dette tidspunktet uttrykkes transkripsjonsfaktoren SOX-9, som utløser differensieringen av celler fra "chondrogen-noden" til nye chondroblaster.
Disse nylig differensierte chondroblastene begynner gradvis å skille seg, ettersom de skiller ut det ekstracellulære matrismaterialet som vil omgi dem senere.
I den kefaliske regionen hos de fleste dyr stammer chondroblaster fra klynger av ectomesenchymale celler avledet fra "nevrale crest" -celler.
Chondrogenesis, eller opprinnelsen til chondroblaster, er sterkt regulert av flere faktorer og molekyler, inkludert ekstracellulære ligander, nukleære reseptorer, transkripsjonsfaktorer, klebemolekyler og matriksproteiner.
Chondroblast syntese kan skje ved apposisjonsvekst eller interstitiell vekst.
Vekst etter apposisjon
I denne veksten har chondroblastene sitt utspring på overflaten av en eksisterende eller "gammel" brusk. Disse nye cellene stammer fra det indre eller dype laget av det omkringliggende perichondrium.
Når bruskveksten begynner, går celler gjennom en prosess med "dedifferensiering" styrt av uttrykk for transkripsjonsfaktoren SOX-9. De cytoplasmatiske prosessene til disse cellene forsvinner, cellekjernen kondenserer og får en helt sirkulær form.
I tillegg øker cytoplasmaen i størrelse og blir mye mer voluminøs. Disse endringene er typiske for celler som vil differensiere til kondroblaster, som deretter vil syntetisere bruskmatrisen og kollagenfibrene av type II som omgir dem.
Interstitiell vekst
I denne prosessen utvikler nye chondroblaster seg i en eksisterende brusk. Disse stammer fra de mitotiske divisjonene av kondroblaster som finnes i de ekstracellulære matrisegapene.
Denne prosessen er bare mulig på grunn av delingskapasiteten som chondroblaster opprettholder. På samme måte er den omkringliggende bruskmatrisen kompatibel, noe som gir mulighet for ytterligere sekretorisk aktivitet.
I begynnelsen av delingen opptar dattercellen det samme gapet, men når ny ekstracellulær matrise skilles ut, begynner de å skille seg, til hver chondroblast genererer sitt eget gap.
Egenskaper
Den generelle veksten av brusk er resultatet av interstitielle sekreter av nytt ekstracellulært matriksmateriale utskilt av nylig differensierte chondroblaster.
Den store mengden ekstracellulær matrise som skilles ut av chondrocytter og chondroblaster gir fleksibiliteten og styrken som er typisk for brusk. Dette gjør det mulig for celler og vev å absorbere mekaniske støt.
Chondroblaster, blant mange av produktene de syntetiserer, produserer type II, IX, X og XI kollagenfibre, men den største andelen er type II kollagen. De produserer også kondroitinsulfat.
I tillegg til dette, lar den bratte overflaten på brusk kroppens ledd bevege seg jevnt, nesten uten friksjon (disse bruskvevene linjer overflaten av beinene).
Chondroblaster er spesielt rikelig i hyalint brusk, som er et fleksibelt, halvtransparent, gråfarget stoff som er den mest forekommende typen brusk i menneskekroppen.
Den er lokalisert i nesen, strupehodet, de ventrale endene av ribbeina som er leddet med brystbenet, luftrøret, bronkiene og leddflatene på kroppens bevegelige ledd.
Denne typen brusk danner bruskmalen til mange bein under embryonal utvikling og danner epifysiske baser av bein når de er i vekststadiet.
referanser
- Aubin, JE, Liu, F., Malaval, L., & Gupta, AK (1995). Osteoblast og chondroblast differensiering. Bone, 17 (2), S77-S83.
- Franz - Odendaal, TA, Hall, BK, & Witten, PE (2006). Begravet i live: hvordan osteoblaster blir osteocytter. Utviklingsdynamikk: en offisiell publikasjon av American Association of Anatomists, 235 (1), 176-190.
- Gartner, LP, & Hiatt, JL (2012). Fargeatlas og tekst i histologi. Lippincott Williams & Wilkins.
- Hoffman, LM, Weston, AD, & Underhill, TM (2003). Molekylære mekanismer som regulerer kondroblastdifferensiering. JBJS, 85 (suppl_2), 124-132.
- Ross, MH, & Pawlina, W. (2006). Histologi. Lippincott Williams & Wilkins.