Formation des ostéoblastes, caractéristiques, fonctions, pathologies

Les Ostéoblastes Ils sont l'un des trois types de cellules trouvés dans le tissu conjonctif spécialisé dans le soutien structurel du corps: l'os. Ces cellules dérivent d'autres cellules appelées cellules ostéoprogénitrices et leur fonction principale est celle de la synthèse de la matrice osseuse.

L'os est composé d'une matrice extracellulaire qui durcit grâce au dépôt de calcium, donnant la force et les tissus de rigidité, et par trois classes principales de cellules: les ostéoblastes, les ostéoclastes et les ostéocytes.

Micrographie légère d'un os décalcifié "spongieux" qui présente des ostéoblastes actifs qui synthétisent activement l'ostéoïde (source: Robert M. Chasser [cc by-sa 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)] via Wikimedia Commons)

Les ostéoblastes sont appelés cellules de formation osseuse, tandis que les ostéoclastes et les ostéocytes sont respectivement de résorption et de "lagune". Parmi ceux-ci, la classe la plus abondante correspond aux ostéocytes (plus de 90%), suivis des ostéoblastes (5%) et dans une moindre mesure les ostéoclastes (1%).

Traditionnellement, ces cellules ont été identifiées comme des cellules de formation osseuse. Cependant, il est actuellement connu que ceux-ci participent à de nombreux autres événements tels que la synthèse de la paracrine et des facteurs autocrines tels que les cytokines, les facteurs de croissance, les protéases et autres.

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Entraînement

Les ostéoblastes dérivent des cellules précurseurs mésenchymateuses, qui donnent également naissance à des chondrocytes (cellules cartilagineuses), des myoblastes (cellules musculaires), des adipocytes (cellules de graisse) et des cellules tendon, en fonction des facteurs de transcription qui régulent leur différenciation.

Compte tenu du fait qu'ils appartiennent au système cellulaire stromal ou mésenchymateux, les ostéoblastes sont associés à la moelle osseuse et appartiennent à une lignée séparée du système cellulaire hématopoïétique.

Parmi les éléments impliqués dans la formation de ces cellules figurent trois facteurs de transcription (CBFA1, OSX et ATF4) et certaines protéines avec des fonctions spécifiques dans la morphogenèse osseuse.

Pendant la squeletogenèse, les ostéoblastes participent à deux formes de développement osseux: l'intramembrane, qui donne naissance au crâne, et l'endochondral, qui est formé à partir d'un «moule» de cartilage.

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Cependant, cette classe spéciale de cellules osseuses n'est pas complètement différenciée, car elles peuvent "plonger" dans la matrice extracellulaire pour former les ostéocytes, dont le système sécrétoire est réduit; Ou, au contraire, ils peuvent souffrir de processus apoptotiques (mort cellulaire programmée).

Le destin cellulaire des ostéoblastes, ainsi que celui de la plupart des cellules d'un organisme, est génétiquement déterminé, et les événements de prolifération et de différenciation dépendent fortement des hormones et des facteurs de transcription.

Caractéristiques

Les ostéoblastes sont des cellules sécrétoires multinucléées (avec plusieurs noyaux partiellement différenciés), à l'intérieur desquels les organites sont commandés spatialement de sorte que le noyau reste loin de la région sécrétoire proéminente.

Selon les micrographies électroniques, les ostéoblastes ont un réticulum endoplasmique rugueux abondant et un complexe de Golgi très développé, avec de nombreuses vésicules sécrétoires, qui tient compte de la fonction de sécrétion active de ces cellules.

Ils sont connus sous le nom de cellules «cuboïdes» grâce à leurs caractéristiques morphologiques et forment des couches unicellulaires collées aux surfaces osseuses.

Contrairement à d'autres cellules apparentées telles que les ostéocytes (dans lesquelles ils peuvent se différencier), les ostéoblastes entrent en contact avec leurs cellules voisines par des moyens.

Les ostéoblastes et la plupart des ostéocytes sont séparés de la matrice osseuse minéralisée grâce à une substance organique dans la matrice osseuse connue sous le nom d'ostéoïde, synthétisé par des ostéoblastes.

Dans leurs membranes cellulaires, les ostéoblastes ont des facteurs importants tels que les intégrines et les récepteurs hormonaux, parmi lesquels les destinataires de l'hormone parathyroïdienne se démarquent. Cela stimule la sécrétion du ligand ostéoprotégerine, nécessaire à la différenciation des ostéoclastes.

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Ils sont capables de répondre aux œstrogènes, à l'hormone de croissance, à la vitamine D3 et à la thyroxine, ainsi qu'à d'autres facteurs tels que des cytokines spécifiques et des facteurs de transcription dont sa différenciation dépend.

Les fonctions

Les fonctions des ostéoblastes peuvent être résumées dans la maintenance de l'architecture squelettique, car elles sont responsables de la synthèse des constituants organiques de la matrice osseuse. Parmi eux comprennent les fibres de collagène, les glycoprotéines et certaines protéoglycanes.

Leurs fonctions sont principalement liées à leur maturation, car d'origine commune, ils peuvent se différencier dans des synthétiseurs de matrice osseuse, dans des cellules de doublure osseuse et des ostéocytes.

En charge, la synthèse de certaines enzymes et des facteurs spécifiques dont la fonction implique l'élimination de l'ostéoïde, contribuant à l'accès des ostéoclastes à la surface osseuse calcifiée, contrôlant ainsi sa fonction.

Avec les ostéoclastes, les ostéoblastes participent aux processus de remodelage osseux lors du remplacement des régions de l'os réabsorbé par les ostéoclastes en réponse à différents types de contrainte mécanique appliquée au tissu osseux.

Puisqu'ils ont la capacité de réguler l'activité des ostéoclastes, les ostéoblastes participent indirectement à l'homéostasie du calcium corporel.

Ils participent non seulement à la sécrétion des composants organiques de la matrice osseuse, mais aussi à leur calcification par la sécrétion d'enzymes telles que la phosphatase alcaline, capable de réguler la phosphorylation d'autres phosphoprotéines.

De plus, certaines des glycoprotéines produites par ces cellules, telles que l'ostéonectine / SPARC, la ténascine C, la fibronectine et les membres de la famille des protéines de thrombospondine, sont impliquées dans la régulation de l'adhésion, de la migration, de la prolifération et de la différenciation des autres cellules osseuses de cellules osseuses.

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Pathologies connexes

De nombreuses maladies chez l'homme sont liées à la fonction des ostéoblastes, en conséquence de l'implication directe de ces cellules dans la formation d'os.

Parmi les maladies les plus courantes associées aux ostéoblastes figurent l'ostéoporose, la maladie de Paget (qui a à voir avec la déformation et la fragilité des os) et l'arthrose (usure des tissus protecteurs qui couvrent les extrémités des os).

L'ostéoporose, par exemple, résulte d'un équilibre négatif entre l'activité de formation osseuse des ostéoblastes et l'activité de résorption osseuse dans laquelle les ostéoclastes se spécialisent.

Cet équilibre négatif semble être lié à des lacunes dans la prolifération ou la différenciation des cellules d'ostéoprogéniteurs ou avec des événements d'apoptose excessifs.

Les références

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