osteoblas adalah salah satu dari tiga jenis sel yang ditemukan di jaringan ikat yang khusus dalam dukungan struktural tubuh: tulang. Sel-sel ini berasal dari sel lain yang disebut sel osteoprogenitor dan fungsi utamanya adalah mensintesis matriks tulang.
Tulang terdiri dari matriks ekstraseluler yang mengeras berkat pengendapan kalsium, memberikan kekuatan dan kekakuan jaringan, dan dari tiga kelas utama sel: osteoblas, osteoklas, dan osteosit.
Mikrograf ringan tulang “cancellous” yang terdekalsifikasi menunjukkan osteoblas aktif yang secara aktif mensintesis osteoid (Sumber: Robert M. Hunt [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] melalui Wikimedia Commons)
Osteoblas dikenal sebagai sel pembentuk tulang, sedangkan osteoklas dan osteosit masing-masing adalah sel resorpsi dan “laguna”. Dari jumlah tersebut, kelas yang paling melimpah sesuai dengan osteosit (lebih dari 90%), diikuti oleh osteoblas (5%) dan, pada tingkat lebih rendah, osteoklas (1%).
Secara tradisional sel-sel ini telah diidentifikasi sebagai sel pembentuk tulang. Namun, saat ini diketahui pasti bahwa mereka berpartisipasi dalam banyak peristiwa lain seperti, misalnya, sintesis faktor parakrin dan autokrin seperti sitokin, faktor pertumbuhan, protease dan lain-lain.
Indeks artikel
Pelatihan
Osteoblas berasal dari sel prekursor mesenkim, yang juga menghasilkan kondrosit (sel tulang rawan), mioblas (sel otot), adiposit (sel lemak), dan sel tendon, bergantung pada faktor transkripsi yang mengatur diferensiasinya.
Mengingat milik sistem sel stroma atau mesenchymal, osteoblas berhubungan dengan sumsum tulang, dan mereka milik garis keturunan yang terpisah dari sistem sel hematopoietik.
Di antara unsur-unsur yang terlibat dalam pembentukan sel-sel ini adalah tiga faktor transkripsi (Cbfa1, Osx dan ATF4) dan beberapa protein dengan fungsi spesifik dalam morfogenesis tulang.
Selama skeletongenesis, osteoblas berpartisipasi dalam dua bentuk perkembangan tulang: intramembran, yang membentuk tengkorak, dan endokondral, yang terbentuk dari “cetakan” tulang rawan.
Namun, kelas khusus sel tulang ini tidak sepenuhnya terdiferensiasi, karena mereka dapat “merendam” dalam matriks ekstraseluler untuk membentuk osteosit, yang sistem sekresinya berkurang; atau, sebaliknya, mereka dapat menjalani proses apoptosis (kematian sel terprogram).
Nasib seluler osteoblas, serta sebagian besar sel dalam suatu organisme, ditentukan secara genetik, dan peristiwa proliferasi dan diferensiasi sangat bergantung pada hormon dan faktor transkripsi.
Karakteristik
Osteoblas adalah sel sekretorik berinti banyak yang berdiferensiasi sebagian (dengan beberapa nuklei), di mana organel diatur secara spasial sehingga nukleus tetap menjauh dari daerah sekretorik yang menonjol.
Menurut mikrograf elektron, osteoblas menyajikan retikulum endoplasma kasar yang melimpah dan kompleks Golgi yang sangat berkembang, dengan banyak vesikel sekretori, yang bertanggung jawab atas fungsi sekresi aktif sel-sel ini.
Mereka dikenal sebagai sel “kuboid” karena karakteristik morfologisnya dan ditemukan membentuk lapisan uniseluler yang melekat pada permukaan tulang.
Tidak seperti sel-sel terkait lainnya seperti osteosit (di mana mereka dapat berdiferensiasi), osteoblas bersentuhan dengan sel-sel tetangganya melalui ekstensi pendek dan menggunakan yang lebih panjang untuk berkomunikasi dengan osteosit di dekatnya.
Baik osteoblas dan sebagian besar osteosit dipisahkan dari matriks tulang yang termineralisasi berkat zat organik dalam matriks tulang yang dikenal sebagai osteoid, yang disintesis oleh osteoblas.
Dalam membran selnya, osteoblas memiliki faktor penting seperti integrin dan reseptor hormonal, di antaranya reseptor untuk hormon paratiroid menonjol. Ini merangsang sekresi ligan osteoprotegerin, yang diperlukan untuk diferensiasi osteoklas.
Mereka mampu merespon estrogen, hormon pertumbuhan, vitamin D3 dan tiroksin, serta faktor-faktor lain seperti sitokin dan faktor transkripsi spesifik di mana diferensiasi mereka bergantung.
Fitur
Fungsi osteoblas dapat diringkas dalam pemeliharaan arsitektur kerangka, karena mereka bertanggung jawab untuk sintesis konstituen organik dari matriks tulang. Ini termasuk serat kolagen, glikoprotein, dan beberapa proteoglikan.
Fungsi mereka terutama terkait dengan pematangan mereka, karena dari asal yang sama mereka dapat berdiferensiasi menjadi osteoblas yang mensintesis matriks tulang, menjadi sel-sel lapisan tulang dan menjadi osteosit.
Ini juga bertanggung jawab atas sintesis enzim tertentu dan faktor spesifik yang fungsinya melibatkan penghilangan osteoid, berkontribusi pada akses osteoklas ke permukaan tulang yang terkalsifikasi, sehingga mengendalikan fungsinya.
Bersama dengan osteoklas, osteoblas berpartisipasi dalam proses recaraling tulang dengan mengganti daerah tulang yang diserap kembali oleh osteoklas sebagai respons terhadap berbagai jenis tekanan mekanis yang diterapkan pada jaringan tulang.
Karena mereka memiliki kemampuan untuk mengatur aktivitas osteoklas, osteoblas secara tidak langsung berpartisipasi dalam homeostasis kalsium tubuh.
Mereka berpartisipasi tidak hanya dalam sekresi komponen organik matriks tulang, tetapi juga dalam pengapurannya melalui sekresi enzim seperti alkaline phosphatase, yang mampu mengatur fosforilasi fosfoprotein lain.
Selain itu, beberapa glikoprotein yang diproduksi oleh sel-sel ini, seperti osteonektin / SPARC, tenascin C, fibronektin, dan anggota keluarga protein trombospondin, terlibat dalam regulasi adhesi, migrasi, proliferasi, dan diferensiasi satu sama lain. sel tulang.
Patologi terkait
Banyak penyakit pada manusia yang berhubungan dengan fungsi osteoblas, sebagai konsekuensi dari keterlibatan langsung sel-sel ini dalam pembentukan tulang.
Di antara penyakit paling umum yang terkait dengan osteoblas adalah osteoporosis, penyakit Paget (yang berkaitan dengan deformasi dan kerapuhan tulang) dan osteoartritis (keausan jaringan pelindung yang melapisi ujung tulang).
Osteoporosis, misalnya, muncul dari keseimbangan negatif antara aktivitas pembentukan tulang osteoblas dan aktivitas resorpsi tulang di mana osteoklas berspesialisasi.
Keseimbangan negatif ini tampaknya terkait dengan defisiensi dalam proliferasi atau diferensiasi sel osteoprogenitor atau dengan kejadian apoptosis yang berlebihan.
Referensi
- Caetano-López, J., Canhao, H., & Fonseca, J. (2007). Osteoblas dan Pembentukan Tulang. Acta Reum Prot , 32 , 103-110.
- Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Atlas Teks Histologi (edisi ke-2). Meksiko DF: Editor McGraw-Hill Interamericana.
- Johnson, K. (1991). Histologi dan Biologi Sel (edisi ke-2). Baltimore, Maryland: Seri medis nasional untuk studi independen.
- Mackie, EJ (2003). Osteoblas: peran baru dalam orkestrasi arsitektur kerangka. Jurnal Internasional Biokimia & Biologi Sel , 35 , 1301-1305.
- Martin, TJ, Fundlay, DM, Heath, JK, & Ng, KW (1993). Osteoblas: Diferensiasi dan Fungsi. Dalam Fisiologi dan Farmakologi Tulang . Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
- Tenenbaum, HC, & Heersche, JNM (1982). Diferensiasi Osteoblas dan Pembentukan Tulang Termineralisasi secara In Vitro. Calcif. Jaringan. Int. , 34 , 76–79.
