Jak osteoklasty niszczą kość?

Osteoklasty niszczą kość w procesie resorpcji, który obejmuje kilka etapów:

1. Przywieranie komórek i tworzenie strefy uszczelniającej:

- Osteoklasty przylegają do powierzchni kości i tworzą wyspecjalizowaną strukturę przyczepu zwaną strefą uszczelniającą .

- Strefa uszczelniająca zapobiega przedostawaniu się enzymów i kwasów do otaczających tkanek.

2. Wydzielanie kwasu:

- Osteoklasty wydzielają kwas solny (HCl) i protony (H+) do zamkniętej przestrzeni pomiędzy komórką a powierzchnią kości.

- To kwaśne środowisko obniża pH i rozpuszcza mineralny składnik kości, głównie hydroksyapatyt.

3. Wydzielanie enzymów proteolitycznych:

- Osteoklasty uwalniają enzymy proteolityczne, takie jak katepsyna K, metalopeptydazy macierzy (MMP) i kolagenazy.

- Enzymy te rozkładają organiczne składniki kości, w tym kolagen, proteoglikany i białka niekolagenowe.

4. Fagocytoza i degradacja:

- Rozpuszczone minerały i zdegradowana macierz organiczna są pobierane przez osteoklasty w procesie fagocytozy.

- Fagosomy zawierające resztki kości łączą się z lizosomami, tworząc fagolizosomy, w których następuje dalsza degradacja.

5. Resorpcja kości:

- W wyniku wydzielania kwasu, aktywności enzymów i fagocytozy, zmineralizowana macierz kostna ulega stopniowej resorpcji, tworząc na powierzchni kości ubytki lub zagłębienia resorpcyjne.

- Fragmenty kości usunięte przez osteoklasty są uwalniane do przestrzeni zewnątrzkomórkowej.

Należy zauważyć, że aktywność osteoklastów jest niezbędna do przebudowy kości i jest ściśle regulowana w celu utrzymania równowagi kości. Czynniki hormonalne (takie jak hormon przytarczyc i kalcytonina), cytokiny i czynniki wzrostu kontrolują aktywność osteoklastów. Rozregulowanie resorpcji osteoklastów może prowadzić do chorób kości, takich jak osteoporoza, w której dochodzi do nadmiernej resorpcji kości, lub osteopetroza, w której tworzenie kości przekracza resorpcję kości.