Apa yang dimaksud dengan Kondrosit

Kondrosit adalah bentuk dewasa dari kondrosit, yang tertanam dalam matriks ekstraseluler yang disekresi sendiri dari tulang rawan. Sel-sel ini terbentuk dari kondroblas, yang mengeluarkan matriks ekstraseluler.

Matriks ekstraseluler ini membentuk kekosongan tempat kondrosit berada. Kondrosit adalah satu-satunya jenis sel yang ditemukan pada tulang rawan dewasa. Matriks ekstraseluler, yang mengelilingi kondrosit, terdiri dari glikosaminoglikan tersulfasi. Matriks ekstraseluler kartilago dipertahankan oleh kondrosit.

Kondrosit membantu difusi nutrisi ke tulang rawan dari pembuluh darah terdekat. Selain itu, kondrosit terlibat dalam pertumbuhan tulang rawan interstitial dengan meningkatkan jumlah sel dan mengeluarkan lebih banyak matriks. Kondrosit mengeluarkan proteoglikan, kolagen, dan serat elastin.

Persamaan Antara Kondroblas dan Kondrosit

  • Kondroblas dan kondrosit adalah dua jenis sel yang ditemukan di tulang rawan.
  • Baik kondroblas dan kondrosit terlibat dalam perkembangan tulang rawan.

Fungsi dan Peraturan Chondrocyte

Kondrosit dari AC melakukan fungsi yang berbeda dibandingkan dengan kondrosit dari plat pertumbuhan epifisis. Kondrosit dari bantuan AC dalam artikulasi sendi, sedangkan kondrosit pada pelat pertumbuhan mengatur pertumbuhan lempeng epifisis. Karena ulasan ini berfokus pada OA, kami hanya akan menghubungkan dengan kondrosit AC. Chondrocytes adalah sel-sel aktif secara metabolik yang mensintesis dan mengubah volume besar komponen ekstra seluler matriks (ECM) seperti kolagen, glikoprotein, proteoglikan, dan hyaluronan. Aktivitas metabolik kondrosit diubah oleh banyak faktor yang ada dalam lingkungan kimia dan mekaniknya. Yang paling penting di antara faktor-faktor ini adalah sitokin pro-inflamasi dan faktor pertumbuhan yang memiliki efek anabolik dan katabolik. Faktor-faktor ini berperan dalam degradasi dan sintesis matriks makromolekul.

Namun, sedikit yang diketahui tentang mekanisme molekuler dimana faktor-faktor pertumbuhan dan peptida ini menimbulkan efeknya pada metabolisme ECM. Chondrocytes berasal dari MSC dan hanya menempati 1% -5% dari total jaringan tulang rawan. Kepadatan rendah ini disebabkan oleh rasio volume matriks terhadap sel yang tinggi. Lebih jauh, masa hidup kondrosit dikendalikan oleh area tempat tinggalnya. Karena AC adalah jaringan avaskular, kondrosit bergantung pada difusi nutrisi dan metabolit dari permukaan artikular. Selain itu, sel-sel ini berfungsi dalam lingkungan oksigen rendah dengan pergantian metabolisme yang rendah. Mereka secara inheren mengandung angka mitokondria yang rendah. Kondrosit mechanosensitive adalah kontributor utama untuk produksi ECM dan mereka memberikan kemampuan fungsional dan mekanik untuk menahan gaya tekan, tarik, dan geser di seluruh sendi diarthrodial.

3. Produksi ECM dan Peraturannya oleh Chondrocytes

Fungsi utama kondrosit di zona superfisial dan menengah adalah untuk mensintesis ECM yang terdiri dari kolagen tipe II, IX, dan XI dan proteoglikan. ECM ini memfasilitasi gaya tekan dan tarik melintasi sambungan diarthrodial. Kolagen adalah makromolekul paling melimpah dari ECM, membentuk 60% dari berat kering tulang rawan, dan memberikan kekuatan tarik dan geser ke jaringan. Kolagen juga menstabilkan matriks. Kolagen tipe II membentuk 90% -95% dari kolagen dalam ECM dan membentuk serat dan serat yang dijalin dengan proteoglikan seperti aggrekan. Collagens tipe IX dan XI mewakili 5% -10% dari jaringan kolagen AC dan menawarkan dukungan untuk pengaitan silang fibrilar kolagen. Kondrosit dari zona yang dalam dibedakan secara terminal dan secara aktif mensintesis kolagen tipe X.

Proteoglikan mewakili kelompok makromolekul terbesar kedua dan merupakan monomer protein glikosilasi berat yang menahan gaya tekan dengan tekanan bengkak karena afinitasnya terhadap air pada sambungan artikular. Proteoglikan ini termasuk aggrecan, dekorin, biglycan, dan fibromodulin. Aggrecans adalah yang terbesar di antara kelompok. Faktor pertumbuhan memainkan peran penting dalam mengendalikan kondrogenesis dengan memengaruhi diferensiasi MSC terhadap kondrosit. Mereka juga mempengaruhi kondrosit untuk mensintesis protein ECM spesifik. Pergeseran dalam ekspresi kolagen tipe X oleh kondrosit juga menandai regulasi produksi enzim proteolitik. Enzim ini membantu dalam pembersihan ECM tulang rawan dan memungkinkan vaskularisasi dan kalsifikasi jaringan.

Untuk mempertahankan homeostasis ECM, sintesis dan degradasi ECM harus disesuaikan. Kerusakan jaringan AC menyebabkan hilangnya ECM-nya, diikuti oleh kondrosit yang mengeluarkan ECM baru untuk memperbaiki kerusakan. Meskipun, kondrosit merupakan kontributor utama sekresi AC ECM, tingkat turnover mereka tidak seimbang. Pergantian protein diperkirakan memakan waktu hingga 25 tahun, sementara paruh kolagen diperkirakan berkisar dari beberapa dekade hingga 400 tahun. Oleh karena itu, kerusakan pada jaringan selanjutnya dapat berperan dalam perkembangan degenerasi jaringan yang lambat dan meningkatkan kondisi seperti OA.

Sitokin inflamasi, seperti IL-1β, TNF-α, dan IL-6, diketahui diregulasi selama perkembangan OA. Sitokin inflamasi ini disekresikan oleh kondrosit dan sinoviosit. Mereka memainkan peran dalam gangguan homeostasis tulang rawan, dan MMP memediasi degradasi tulang rawan memodulasi metabolisme kondrosit dengan meningkatkan ekspresi MMP dan menghambat produksi inhibitor MMP. Ekspresi TNF-α yang dimediasi IL-1β telah terbukti mengatur produksi IL-6 dan ekspresi transkripsional ketergantungan faktor-κβ (NF-κβ) dari faktor 2-inducible Hypoxia-inducible factor 2α (HIF-2α) mendorong proses yang dapat lebih meningkatkan penghancuran AC. Kerusakan kartilago yang diinduksi OA mengikuti banyak kaskade yang pernah diaktifkan mengakibatkan kerusakan permanen pada jaringan. Chondrocytes mengenali hilangnya ECM dan secara aktif menghasilkan kolagen tipe II dan proteoglikan. Namun, rasio antara produksi protein ECM dengan produksi enzim proteolitik tidak seimbang dan mengakibatkan hilangnya jaringan lembur kartilaginosa. Selain itu, upaya seluler untuk memperbaiki hasil jaringan pada osteoblas menyimpang seperti diferensiasi yang membentuk osteofit atau diferensiasi fibroblastik yang menginduksi fibrosis atau kekakuan sendi.

5. OA diinduksi Pembentukan Osteophyte dan Fibrosis

Patologi OA menunjukkan pembentukan chondro / osteofit dan sklerosis tulang subchondral. Selain itu, sinovitis adalah kejadian umum pada OA, yang melibatkan pembentukan osteofit di persimpangan periosteum dan sinovium. Umumnya perkembangan osteofit disebabkan oleh MSC di dekat periosteum sebagai bentuk mekanisme perbaikan untuk membantu menstabilkan sendi. Peningkatan rekrutmen MSC endogen dan diferensiasi khondrogenik dalam kartilago yang rusak dapat dilihat sebagai bentuk perbaikan dan regenerasi jaringan . Namun, dalam proses ini, ekspresi faktor pertumbuhan yang menyimpang, seperti Transforming Growth Factor β (TGF-β), BMP-2 dan peningkatan pengaturan respon inflamasi lainnya, mungkin mengarah pada hipertrofi / apoptosis kondrosit dan pembentukan osteofit. Mekanisme yang mengontrol aktivitas ini tetap tidak diketahui. Makrofag dari lapisan sinovial meningkatkan respons inflamasi dan kerusakan tulang rawan. Makrofag sinovial ini menginduksi proses anabolik dan katabolik. Makrofag memulai proses ini dengan mensekresi faktor pertumbuhan seperti TGF-β, dan BMP-2.

Perkembangan osteofit menyebabkan efek negatif, seperti rasa sakit dan kehilangan gerakan. Osteofit terdiri dari sel-sel yang mengekspresikan prokolagen tipe 1 dan tipe IIA. Secara bersamaan, produksi oksida nitrat spontan oleh kondrosit dan kematian kondrosit memungkinkan pembentukan osteofit.

Ciri penting lain dari OA bersama dengan degenerasi tulang rawan, dan pembentukan osteofit adalah fibrosis yang menyebabkan nyeri sendi dan kekakuan. Ini hasil dari ketidakseimbangan yang disebabkan oleh aktivitas faktor pertumbuhan yang mengatur sintesis dan degradasi matriks. Dua faktor utama berkontribusi untuk ini, TGF-β dan Faktor Pertumbuhan Jaringan Konektif (CTGF). Fibrosis menghasilkan deposisi fibrin dalam sinovium. Ini menyebabkan kekakuan sendi yang merupakan gejala lain dalam perkembangan OA dalam kombinasi dengan pembentukan osteofit dan degradasi AC. Upaya tubuh pada perbaikan seluler termasuk perekrutan chondroprogenitor dari ceruk MSC sekitarnya. Namun, kemampuan MSC untuk diferensiasi multi garis silsilah menjadikan ini proses yang sulit. Selain itu, diferensiasi MSC bergantung pada faktor pensinyalan yang mengontrol pergantian sel. Pemberian sinyal dalam kartilago OA mungkin merupakan masalah potensial untuk perawatan dalam jangka panjang.

6. Signaling dalam OA Cartilage

Pengembangan, pertumbuhan, pemeliharaan, dan perbaikan AC dikendalikan oleh beberapa faktor pensinyalan yang memicu berbagai peran bioaktif dalam metabolisme kondrosit. Mekanisme pengaturan faktor pertumbuhan bertanggung jawab atas homeostasis tulang rawan. Ketidakseimbangan di antara mereka sering terlihat pada kartilago OA. Kaskade pensinyalan teraktifasi yang terlibat dalam perkembangan OA adalah TGF-β1, BMP2 / 4/7, Wnt5a, Insulin Growth Factor 1 (IGF-1), dan Fibroblast Growth Factor 2 (FGF-2). TGF-β1 bersama-sama dengan BMP2 / 4/7, dan IGF-1, berkontribusi terhadap pembentukan tulang rawan dan mekanismenya dipelajari secara luas. Namun, faktor-faktor pertumbuhan anabolik ini juga katabolik dalam OA. Demikian pula, jalur HIF, NF-κβ, jalur Mitogen-Activation Protein Kinase (MAPK) dapat berkontribusi terhadap perkembangan OA.

Efek BMP pada kondrogenesis telah ditunjukkan. Fungsi BMP mempromosikan diferensiasi, proliferasi, dan pematangan di seluruh garis keturunan kondrosit . Sementara BMP7 meningkatkan aktivitas chondrogenic, BMP2 juga menginduksi hipertrofi kondrosit. Ini luar biasa karena kedua faktor memberi sinyal melalui reseptor yang sama. Jalur BMP kanonik Smad 1/5/8 adalah penginduksi kuat hipertrofi kondrosit dan osifikasi endokhondral . Oleh karena itu, jalur lain dalam pensinyalan BMP mungkin bertanggung jawab atas keragaman efek. Selama OA, level mRNA BMP2 diregulasi dan diikuti oleh diferensiasi terminal kondrosit.

Diferensiasi terminal kondrosit meningkatkan sekresi kolagen tipe X dan MMP-13. Selama perkembangan OA, beberapa kondrosit dalam jaringan tulang rawan mengekspresikan BMP. Peningkatan produksi BMP dapat memengaruhi MSC yang ada di tulang rawan OA. BMPs dapat mempotensiasi diferensiasi kondrogenik tetapi juga dapat memulai pembentukan osteofit yang menyimpang serta meningkatkan produksi enzim proteolitik untuk mempercepat degradasi tulang rawan . Crosstalk antara jalur pensinyalan BMP, TGF-β, dan Wnt diketahui mengatur diferensiasi terminal kondrosit dan modulasi diferensial antara jalur pensinyalan ini dapat mempercepat OA .

Protein pensinyalan yang diinduksi Wnt-16, Wnt-2B, dan Wnt diekspresikan pada level tinggi dalam OA, mirip dengan level BMPs. Pensinyalan Wnt / β-catenin yang diinduksi oleh BMP2 meningkatkan aktivitas katabolik protein 5 yang berhubungan dengan reseptor lipoprotein densitas rendah, diikuti dengan mempromosikan hipertrofi pada kondrosit osteoartritik. Wnt / β-catenin secara negatif mengatur NF-κβ dan mendorong pensinyalan TGF-β / BMP. Ini mengarah pada peningkatan ekspresi RUNX2 yang meningkatkan ekspresi MMP-13, MMP3, dan kolagen tipe X. Proses ini mendorong hipertrofi kondrosit dan mempercepat kerusakan tulang rawan yang diinduksi OA. Gambar 2 merangkum jalur yang terlibat dalam perkembangan OA. Bagaimana atau apa yang menyebabkan ketidakseimbangan dalam kaskade pensinyalan ini tidak diketahui. Selain itu, pengaturan crosstalk antara faktor-faktor tersebut tidak sepenuhnya dipahami.

Loading…

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *