Osteosit: pembentukan, karakteristik, dan fungsi

Osteosit: pembentukan, karakteristik, dan fungsi

osteosit adalah jenis sel yang ditemukan di tulang, jaringan ikat khusus. Mereka berasal dari sel lain yang dikenal sebagai osteoblas dan ditemukan sebagian besar di dalam tempat yang disebut “celah”, di dalam matriks tulang.

Tulang terutama terdiri dari tiga jenis sel: osteoblas, osteoklas, dan osteosit. Selain cairan ekstraseluler, ia memiliki matriks ekstraseluler terkalsifikasi kompleks, yang bertanggung jawab atas kekerasan jaringan ini yang berfungsi sebagai dukungan struktural untuk seluruh tubuh.

Osteosit Shahfa84 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Osteosit adalah salah satu sel yang paling melimpah di tulang. Ini menyumbang lebih dari 90% dari total konten seluler dalam jaringan tersebut, sementara osteoblas mewakili sekitar 5% dan osteoklas sekitar 1%. Dikatakan bahwa dalam tulang manusia dewasa terdapat 10 kali lebih banyak osteosit daripada osteoblas.

Fungsinya beragam, tetapi di antara yang paling menonjol adalah partisipasinya dalam proses pensinyalan untuk pembentukan dan resorpsi tulang, sebuah fakta yang juga terlibat dalam beberapa patologi klinis yang diketahui.

Indeks artikel

Pelatihan

Osteosit diturunkan dari osteoblas, sel progenitornya, melalui proses yang terjadi berkat perekrutan osteoblas ke permukaan tulang, di mana sinyal tertentu memicu inisiasi diferensiasi.

Diferensiasi ini membawa serta serangkaian perubahan drastis dalam bentuk dan fungsi sel, karena osteoblas berubah dari sel “kuboid” yang mengkhususkan diri dalam sekresi matriks ekstraseluler, menjadi sel memanjang dengan badan kecil yang terhubung ke sel tetangga melalui sitoplasma yang panjang. proyeksi.

Sel-sel baru yang berdiferensiasi (osteosit), terhubung ke sel-sel yang tertanam di tulang, kemudian dikemas dalam osteoid, bahan organik non-mineral yang sebagian besar terdiri dari serat kolagen dan protein berserat lainnya.

Ketika osteoid di sekitar kompleks osteoid-osteosit (tahap transisi) mengeras oleh mineralisasi, sel-sel menjadi terbatas dan tidak bergerak dalam “celah” dalam matriks ekstraseluler, di mana diferensiasi memuncak. Proses ini dilihat sebagai penutupan sel dalam matriks ekstraseluler mereka sendiri.

Pembentukan dan perluasan dendrit atau proyeksi sitoplasma osteosit dikendalikan oleh berbagai faktor genetik, molekuler dan hormonal, di antaranya telah ditunjukkan bahwa beberapa matriks metaloproteinase menonjol.

Tanda-tanda untuk diferensiasi

Banyak penulis setuju bahwa proses ini ditentukan secara genetik; yaitu, dalam berbagai tahap diferensiasi osteoblas menjadi osteosit, pola ekspresi genetik yang berbeda dan heterogen diamati.

Dari sudut pandang morfologi, transformasi atau diferensiasi osteoblas menjadi osteosit terjadi selama pembentukan tulang. Dalam proses ini proyeksi beberapa osteosit tumbuh untuk mempertahankan kontak dengan lapisan osteoblas di bawahnya untuk mengontrol aktivitasnya.

Ketika pertumbuhan berhenti dan komunikasi antara osteosit dan osteoblas aktif terganggu, sinyal diproduksi yang menginduksi perekrutan osteoblas ke permukaan, dan saat itulah nasib sel mereka terganggu.

Saat ini, dari sudut pandang molekuler, beberapa efektor dari transisi ini telah diidentifikasi. Ini termasuk faktor transkripsi yang mengaktifkan produksi protein seperti kolagen tipe I, osteopontin, sialoprotein tulang, dan oteocalcin.

Karakteristik

Osteosit adalah sel dengan inti pipih dan beberapa organel internal. Mereka memiliki retikulum endoplasma dan aparatus Golgi yang sangat berkurang, dan badan sel mereka berukuran kecil dibandingkan dengan sel-sel lain di jaringan terkait.

Meskipun demikian, mereka adalah sel yang sangat aktif dan dinamis, karena mereka mensintesis banyak protein matriks non-kolagen seperti osteopontin dan osteokalsin, dan juga asam hialuronat dan beberapa proteoglikan, semua faktor penting untuk pengawetan tulang.

Nutrisi sel-sel ini tergantung pada transportasi melalui apa yang dikenal sebagai ruang peri-seluler (antara dinding rongga atau laguna dan membran plasma osteosit), yang merupakan tempat penting untuk pertukaran nutrisi dan metabolit, informasi dan beberapa sisa metabolisme.

Salah satu karakteristik yang paling menonjol dalam sel-sel ini adalah pembentukan proses panjang “seperti dendrit” yang berasal dari sitoplasma yang mampu berjalan melalui terowongan kecil dalam matriks yang dikenal sebagai “kanaliculi”, untuk menghubungkan setiap osteosit dengan sel-sel tetangganya. dan dengan yang ada di permukaan tulang.

Proses atau proyeksi ini bergabung satu sama lain melalui gap junction , yang memungkinkan mereka memfasilitasi pertukaran molekul dan konduksi hormon ke tempat yang jauh di jaringan tulang.

Komunikasi osteosit dengan sel lain bergantung pada proyeksi yang muncul dari badan sel dan bersentuhan langsung dengan sel lain, meskipun diketahui juga bahwa mereka bergantung pada sekresi beberapa hormon untuk tujuan ini.

Osteosit adalah sel yang berumur sangat panjang, dan dapat bertahan selama bertahun-tahun bahkan puluhan tahun. Waktu paruh osteosit diyakini sekitar 25 tahun, waktu yang sangat lama terutama dibandingkan dengan osteoblas dan osteoklas yang hanya bertahan beberapa minggu bahkan beberapa hari.

Fitur

Selain menjadi komponen struktural penting dari jaringan tulang, salah satu fungsi utama osteosit terdiri dari integrasi sinyal mekanik dan kimia yang mengatur semua proses untuk memulai recaraling tulang.

Sel-sel ini tampaknya bertindak sebagai “penggerak” yang mengarahkan aktivitas osteoklas dan osteoblas.

Studi terbaru menunjukkan bahwa osteosit mengerahkan fungsi pengaturan yang jauh melampaui batas tulang, karena mereka berpartisipasi, melalui beberapa jalur endokrin, dalam metabolit fosfat.

Sel-sel ini juga dianggap memiliki fungsi dalam metabolisme sistemik mineral dan pengaturannya. Fakta ini didasarkan pada potensi pertukaran mineral dari cairan ruang peri-seluler (di sekitar sel) osteosit.

Karena sel-sel ini memiliki kemampuan untuk menanggapi hormon paratiroid (PTH), mereka juga berkontribusi pada pengaturan kalsium dalam darah dan sekresi permanen matriks tulang ekstraseluler baru.

Referensi

  1. Aarden, EM, Burger, EH, Nijweide, PJ, Biologi, C., & Leiden, AA (1994). Fungsi Osteosit pada Tulang. Jurnal Biokimia Seluler , 55 , 287-299.
  2. Bonewald, L. (2007). Osteosit sebagai Multifungsi Dinamis. Ann. NY Acad. Sci. , 1116 , 281-290.
  3. Cheung, MBSW, Majeska, R., & Kennedy, O. (2014). Osteosit: Ahli Orkestra Tulang. Calcif Tissue Int , 94 , 5–24.
  4. Franz-odendaal, TA, Hall, BK, & Witten, PE (2006). Dikubur Hidup-Hidup: Bagaimana Osteoblas Menjadi Osteosit. Dinamika Perkembangan , 235 , 176-190.
  5. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Atlas Teks Histologi (edisi ke-2). Meksiko DF: Editor McGraw-Hill Interamericana.
  6. Johnson, K. (1991). Histologi dan Biologi Sel (edisi ke-2). Baltimore, Marylnand: Seri medis nasional untuk studi independen.
  7. Kuehnel, W. (2003). Atlas Warna Sitologi, Histologi, dan Anatomi Mikroskopik (Edisi ke-4). New York: Tema.