Osteoclastos: formação, características, funções, doenças - Ciência - 2023
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Contente
- Treinamento
- Diferenciação de células progenitoras
- Progressão de "macrófagos" em direção aos osteoclastos
- Caracteristicas
- Características
- Doenças
- Referências
o osteoclastos são um dos três tipos de células encontradas no tecido ósseo e são responsáveis por um fenômeno conhecido como reabsorção óssea, essencial para a manutenção estrutural do osso.
Ao contrário dos osteoblastos e dos osteócitos, os outros dois grupos celulares presentes no tecido ósseo, os osteoclastos, uma vez que tenham cumprido sua função de reabsorção, passam por processos complexos de morte celular programada (apoptose).
Sua atividade é regulada principalmente pela via endócrina, especificamente controlada por dois hormônios: o paratormônio e a calcitonina, produzida pela paratireoide e, especificamente, pela tireoide.
O nome dessas células foi cunhado por Kölliker em 1873, e o papel da reabsorção óssea foi inicialmente atribuído aos osteócitos e macrófagos, entretanto, hoje se sabe que essas células são bastante "acessórias" neste processo.
São células elementares na fisiologia esquelética e os defeitos de função ou anomalias nos processos de que são responsáveis implicam o desenvolvimento de patologias graves no homem.
Treinamento
Os osteoblastos são derivados de células mononucleadas originárias da medula espinhal e de outros órgãos hematopoiéticos, que são capazes de migrar para os tecidos ósseos por meio de vias vasculares.
São formados a partir de uma célula progenitora denominada granulócito-macrófago, que dá origem a osteoclastos e monócitos, cuja proliferação e diferenciação dependem de diferentes moléculas reguladoras, entre as quais podem ser citadas muitas citocinas.
Depois que as células progenitoras são disseminadas pelo sistema vascular, elas se estabelecem em diferentes áreas do tecido ósseo (periósteo, endósteo e pericôndrio).
Os fagócitos mononucleares são muito semelhantes às células pré-osteoclásticas, mas é o microambiente ósseo que determina sua diferenciação por meio de diferentes estímulos.
Diferenciação de células progenitoras
As células hematopoiéticas pluripotentes da medula óssea recebem sinais que direcionam seu desenvolvimento para a linhagem mielóide, o que requer a expressão de certas moléculas que permitem que essas células respondam a fatores osteoclastogênicos.
À medida que a “colônia” de células mieloides se diferencia, numerosos marcadores para a linhagem de macrófagos podem ser identificados, caracterizados especialmente pela presença de um fator conhecido como “fator estimulador de colônia de macrófagos”.
A importância desse fator na diferenciação das células progenitoras de osteoclastos tem sido demonstrada por meio de várias observações experimentais em animais com mutações nos genes relacionados, que apresentam graves anormalidades no desenvolvimento ósseo.
Progressão de "macrófagos" em direção aos osteoclastos
Os macrófagos que se destinam a se diferenciar na linhagem dos osteoclastos progridem em direção ao desenvolvimento de características fenotípicas inerentes a essas células ósseas, como a expressão do receptor para calcitonina e a capacidade de reabsorção óssea.
Atualmente, vários grupos de pesquisa determinaram que o principal fator osteoclastogênico é conhecido como o receptor ativador do ligante NFκB (RANKL).Rreceptor PARAcriador de NFkB euigand"), Uma proteína de membrana expressa após estimulação de hormônios ou citocinas de absorção óssea.
Esse fator atua por diversas vias indiretas downstream, modulando a expressão de genes necessários para a diferenciação dos osteoclastos e sua expressão também depende do controle de outras moléculas.
A diferenciação, então, ocorre progressivamente e outra etapa fundamental no processo é a fusão de várias células comprometidas com a linhagem dos osteoclastos para formar o “polykaryon"Ou a célula progenitora multinucleada.
Caracteristicas
Os osteoclastos são células "gigantes" multinucleadas (com muitos núcleos) entre 10 e 100 µm de diâmetro, com citoplasma acidofílico e que possuem um sistema membranoso interno complexo e especializado que atua no processo de reabsorção.
São células móveis que se movem na superfície dos ossos entre os locais de reabsorção. Quando observados em seu estado ativo, eles têm muitos vacúolos e mitocôndrias dentro deles, que são responsáveis por um alto fluxo metabólico.
Essas células ocupam locais específicos conhecidos como "Howship Gaps", que são depressões ocas, características das regiões onde ocorre a reabsorção óssea.
São células polarizadas, de modo que as organelas internas são encontradas em certas áreas: a área basal, a "borda ondulada" ou a "borda em escova", a área clara e a área vesicular.
As áreas claras e as bordas em escova possuem estruturas de reabsorção especializadas que as caracterizam, as quais são observadas como uma rede de dobras membranosas sob as quais ocorrem os processos de reabsorção, por estarem em contato direto com o osso.
A zona basal (mais distante das lagoas) é a que contém a maior quantidade de organelas: os núcleos e todos os sistemas relacionados, enquanto a zona vesicular é composta por muitas vesículas transportadoras que colaboram com a reabsorção e estão localizadas entre a zona basal. e a borda do pincel.
Características
Em conjunto com as outras células do tecido ósseo, bem como em conjunto com alguns fatores reguladores locais e certos hormônios, os osteoclastos desempenham um papel importante na manutenção estrutural e na remodelação dos ossos, durante e após a osteogênese.
Nesse sentido, os osteoclastos participam do processo acoplado de reabsorção e formação, que consiste na reabsorção mediada por osteoclastos e na formação direcionada por osteoblastos.
Em geral, os mecanismos de reabsorção óssea mediados pelos osteoclastos envolvem a secreção de hidrolases de seus lisossomos e de íons que desintegram os ossos.
Como outras células do tecido conjuntivo, os osteoclastos participam da manutenção da homeostase do cálcio no soro.
Doenças
Diferentes doenças estão relacionadas à função dos osteoclastos, entre elas:
–Osteoporose: É uma condição caracterizada por um desequilíbrio entre a reabsorção e a formação óssea, onde ocorre uma reabsorção exacerbada, que produz fragilidade e fraturas esqueléticas contínuas. Geralmente ocorre em idosos e idosos.
–Osteopetrose: é uma condição genética caracterizada por um aumento da massa óssea devido a defeitos no desenvolvimento das bordas encaracoladas dos osteoclastos causados por mutações específicas, o que resulta em uma diminuição na sua capacidade de reabsorção.
–Doença de Paget: é detectada em pacientes idosos como reabsorção e formação óssea descontrolada, aparentemente de origem viral.
Referências
- Bronner, F., Farach-Carson, M., Rubin, J., & Greenfield, E. M. (2005). Osteoclast: Origem e diferenciação. No Reabsorção óssea (p. 23). Londres: Springer.
- Chen, X., Wang, Z., Duan, N., Zhu, G., Schwarz, E. M., & Xie, C. (2018). Osteoblast - interações osteoclast. Pesquisa de tecido conjuntivo, 59(2), 99–107.
- Frame, B., & Marel, M. (1981). Doença de Paget: Uma Revisão do Conhecimento Atual. Radiologia Diagnóstica, 141, 21–24.
- Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Texto do Atlas de Histologia (2ª ed.). México D.F.: McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Johnson, K. (1991). Histologia e Biologia Celular (2ª ed.). Baltimore, Maryland: The National medical series for independent study.
- Kuehnel, W. (2003). Atlas colorido de citologia, histologia e anatomia microscópica (4ª ed.). Nova York: Thieme.
- Pierce, A., Lindskog, S., & Hammarstrom, L. (1991). Osteoclastos: Estrutura e Função. Micros eletrônicos. Rev., 4, 1–45.
- Sobacchi, C., Schulz, A., Fraser, P., Villa, A., & Helfrich, M. H. (2013). Osteopetrose: genética, tratamento e novos conhecimentos sobre a formação de osteoclastos. Nature Reviews Endocrinology, 1–15.
- Vaes, G. (1987). Biologia Celular e Mecanismo Bioquímico da Reabsorção Óssea. Ortopedia clínica e pesquisa relacionada, 231, 239–271.