אוסטאובלסטים מכונים לרוב תאים בונים עצמות ואוסטאוקלסטים כתאים שוברי עצמות. השקפה זו בהחלט קצרת ראייה מדי. במקום זאת, אינטראקציה משמעותית בין שני סוגי התאים היא תנאי הכרחי לאיזון במטבוליזם העצם.
מהם אוסטאובלסטים?
כל הזמן משופץ עצם חיה ומחייב את פעילות התאים שמתפרקים ונבנים מחדש. איזון בין פירוק וחידוש חומר העצם חשוב ביותר על מנת להתאים את מבנה העצם לפעילות המטבולית ולחץ.
בהקשר זה, האוסטאובלסטים לוקחים חלק מהבניית העצם, הם מהווים את המרכיבים של חומר העצם (מטריקס). מצד שני, הם גם מווסתים את פעילות האוסטאוקלאסטים באמצעות עיכוב או גירוי. כתוצאה מכך, שיתוף הפעולה בין שני סוגי התאים מתואם בצורה מושלמת והפעילות מותאמת לדרישות.
בתהליך ההתמוטטות והבנייה המתמדת משתנים גם האוסטאובלסטים עצמם. הם מועברים מצורתם הפעילה לזו שאינה פעילה, האוסטוציטים. לאחר מכן אלה מהווים מרכיב חשוב בחומר העצם, אך אינם לוקחים עוד חלק בתהליך ההתחדשות. במקביל, אוסטיאובלסטים פעילים חדשים משוחזרים ללא הרף על מנת להמשיך ולספק כמות מספקת של תאים מבניים זמינים.
אנטומיה ומבנה
בעוד שאוסטיאוקלאסטים שייכים למקרופאגים (תאי נבלות ענקיים), אוסטאובלסטים מתפתחים מתאי גזע בלתי מובחנים של רקמת החיבור העצם. הם תאים קטנים בצורת שעועית ומראים את המבנה האופייני של תאים פעילים מטבולית מאוד.
מצד אחד ניתן לראות במיטוכונדריה רבות, תחנות הכוח המספקות את האנרגיה לעומס העבודה המוגבר. תכנית רטוס אנדופלמטית קשה היא גם היא מרובה. שם מסונתזים שלושת החלבונים החשובים הנחוצים למבנה חומר העצם. קולגן מסוג I חשוב לגמישות העצם. אוסטאוקלצין ואוסטיאקטין הם חלבונים שאחראים על מינרליזציה של העצם.
מכשיר הגולגי הבולט עם ערימת הממברנה שלו משתלט על הובלת החומרים המסונתזים לקרום התא, משם הם משוחררים אל החוץ, לחלל הבין-תאי ומועברים ליעדם.
נוכחותם של 3 ויטמינים היא בעלת חשיבות מכרעת למבנה החומרים המתוארים. בייצור הקולגן יש צורך בוויטמין C לקישור ההצמדה של סיבי הקולגן, תנאי הכרחי לפונקציונליות של החלבון. ויטמין K נדרש לשילוב סידן.
לבסוף, ויטמין D מבטיח כי מספיק סידן נספג בדם דרך המעי וזמין לאוסטיאוקלצין. ויטמין D זקוק לקרינת אור שמש בעור. הסידן נדרש למינרליזציה, כלומר לחיזוק העצם.
פונקציה ומשימות
תהליכי שיפוץ מתרחשים כל העת בעצמות חיות. ספורט, פעילות גופנית ונושאת משקל הופכים את העצמות לעבות וחזקות יותר: אם גירויים אלה נעדרים, העצמות נעשות יותר חלשות. יש לתקן פגמים. מרכז הבקרה לתהליכים אלה הם האוסטאובלסטים. הם מתאימים את רמת הפעילות שלהם ושל האוסטאוקלאסטים לדרישות.
גם תחת לחץ רגיל, עומסים שגויים או תנועות לא נכונות גורמים למיקרוטראומות הגורמות לסדקים קטנים בעצם. יש לתקן את מיני השברים הללו, תהליך שמתרחש כל הזמן בעצם. לתהליך הריפוי יש תמיד אותו רצף. ראשית האוסטאוקלאסטים נכנסים לפעולה. הם מחסלים את הרקמה הפגומה יחד עם חומר תאים בריא. נוצר חלל פצע (לקונה) שהוא גדול יותר מהליקוי בפועל. הליך זה נועד להבטיח כי כל החומר ההרוס יוסר בפועל וכי למעשה עלולה להיווצר רקמת עצם חדשה וקטנה.
לאחר מכן האוסטאובלסטים מתחילים להיסגר ולחזק את הלקונה שוב על ידי יצירת רקמת עצם. הבנייה אורכת הרבה יותר זמן מהפירוק הקודם.
אם העצם נלחצת ביתר שאת על ידי עבודה או ספורט, לחץ או מתח או שניהם מתרחשים. דחיסה מוגברת נגרמת על ידי משקולות, ומתח מוגבר נגרם על ידי העברת משיכת הגיד לעצם.
כאמור, האוסטאובלסטים משמשים כמופע בקרה לתהליך זה, כך שתהליכי ההצטברות והפירוק תמיד נמצאים באיזון. הם מסוגלים להאט או לקדם את פעילות האוסטאוקלאסטים. הם משחררים חומרים (מדרג ליגנד) שיכולים לעגון על קולטני האוסטאוקלסט ולהפעיל אותם. על ידי שחרור מולקולה אחרת (אוסטאופרוגסטרין) ניתן להפריע לתהליך זה ולהפסיק את פעילות האוסטאוקלסטים.
מחלות
ניתן לעקוב אחר מספר מחלות עצם לעובדה שהשיווי המשקל בין תהליכי ההבניה והפירוק בחילוף החומרים של העצמות מופרע, לרוב בגלל הפרעה בתפקוד האוסטאובלסטים.
צפדינה נובעת מאספקה לא מספקת של ויטמין C. ככלל, תת תזונה אחראית לכך, וזו הסיבה שהמחלה מופיעה כיום בעיקר במדינות לא מפותחות. היעדר ויטמין C פירושו שהאוסטאובלסטים לא יכולים ליצור את הקישורים ההכרחיים בין שרשראות הקולגן. התוצאה היא קולגן לקוי שאינו יכול עוד לבצע את משימותיו.
רככת אצל ילדים, המכונה אוסטאומלציה אצל מבוגרים, נגרמת על ידי מחסור בוויטמין D כתוצאה מירידה בספיגה וחשיפה קצרה לשמש. התוצאה היא שלא מספיק סידן נספג דרך המעי ולאוסטיאובלסטים יש אפשרות לשילובו בעצם. כתוצאה מכך, הם חסרים כוח, הם נשארים או נעשים רכים ועיוותים, במיוחד במקום בו הם חשופים ללחץ (רגליים קשתות).
באוסטאופורוזיס איזון חילוף החומרים בעצמות יוצא מכלל שליטה. או שהפעילות הקונסטרוקטיבית של האוסטיאובלסטים מצטמצמת או שתפקוד הבקרה שלהם מצטמצם לפעילות האוסטאוקלאסטים. בשני המקרים יש פירוט מוגבר של חומר העצם, צפיפות העצם פוחתת. בנוסף לתסמינים אחרים, הנטייה המוגברת לשבירה עם עיוותי השלד היא מאפיין אופייני למחלה זו.
מחלות עצם טיפוסיות ושכיחות
- אוסטאופורוזיס
- כאב עצם
- עצם שבורה
- מחלת פאג'ט
