Osteoblaste nimetatakse kõige sagedamini luu ehitavateks rakkudeks ja osteoklastideks luu lagundavateks rakkudeks. See vaade on kindlasti liiga lühinägelik. Selle eelduseks on pigem sisuline suhtlus kahe rakutüübi vahel tasakaal luude ainevahetuses.
Mis on osteoblastid?
Elus luus toimub pidevalt ümberkujundamine ja see nõuab nii lagundavate kui ka ümberkujunevate rakkude aktiivsust. A tasakaal luu lahustumise ja uuenemise vahel on tohutult oluline kohandada luu põhitegevust metaboolse aktiivsuse ja stressidega. Selles kontekstis võtavad osteoblastid ühelt poolt osa luu ehitusest, nad moodustavad luu aine (maatriksi) komponendid. Teiselt poolt reguleerivad nad ka osteoklastide aktiivsust, pärssides või stimuleerides neid. Sel moel on kahe rakutüübi koostöö ideaalselt kooskõlastatud ja nende tegevus kohandatakse nõuetele. Pidevas lagunemis- ja kuhjumisprotsessis toimuvad ka osteoblastide enda ümberkujundamine. Need muundatakse aktiivsest vormist passiivseks osteotsüütideks. Need on siis luu aine oluline komponent, kuid ei osale enam regenereerimisprotsessis. Samal ajal regenereeritakse pidevalt uusi aktiivseid osteoblaste, et jätkuvalt oleks saadaval piisav arv ehitusrakke.
Anatoomia ja struktuur
Kui osteoklastid kuuluvad makrofaagidesse (hiiglaslikud fagotsüüdid), siis osteoblastid arenevad luu diferentseerimata tüvirakkudest sidekoe. Need on väikesed oakujulised rakud ja näitavad väga metaboolselt aktiivsete rakkude tüüpilist struktuuri. Ühelt poolt paljud mitokondrid sees on elektrijaamad, mis varustavad energiat suurenenud ainevahetuseks. Samuti on arvukalt esindatud kare endoplasmaatiline retikulum. Siin on 3 olulist valgud sünteesitakse, mis on vajalikud luuainete moodustamiseks. Kollageen I tüüp on oluline luu nõtkus. Osteokaltsiin ja osteonektiin on valgud vastutab luu mineraliseerumise eest. Iseloomulik Golgi aparaat koos oma membraanivirnadega võtab sünteesitud ainete transpordi üle rakumembraan, kust nad lastakse väljapoole, rakkudevahelisse ruumi ja edastatakse sihtkohta. Kirjeldatud ainete sünteesiks on 3 vitamiinid on ülioluline. Sisse kollageen tootmise, C-vitamiini on vajalik valgu funktsionaalsuse eelduseks olevate kollageenfibrillide ristsidumiseks. K-vitamiin on vajalik kaltsium. Lõpuks D-vitamiini tagab, et piisav kaltsium imendub veri soole kaudu ja on kättesaadav osteokaltsiin. D-vitamiini vajab päikesevalgust, et see saaks toota nahk. Kaltsium on vajalik mineraliseerumiseks või luu tugevdamiseks.
Funktsioon ja ülesanded
Elus luudes toimuvad pidevalt ümberkujundamisprotsessid. Sport, liikumine ja raskuste kandmine muudavad luu paksemaks ja tugevamaks; kui need stiimulid puuduvad, muutub see õhemaks ja nõrgemaks. Defektid tuleb parandada. Nende protsesside juhtimiskeskuseks on osteoblastid. Nad kohandavad oma ja osteoklastide aktiivsuse taset vastavalt nõudlusele. Isegi normaalsete pingete ajal tekib mikrotrauma valede pingete või liikumiste tagajärjel, põhjustades luus väikesi pragusid. Need mini luumurrud tuleb parandada, see protsess toimub pidevalt luus. Paranemisprotsessil on alati sama järjestus. Esiteks lähevad osteoklastid tööle. Nad kõrvaldavad defektse koe koos terve rakumaterjaliga. Moodustub haavaõõnsus (tühimik), mis on tegelikust defektist suurem. Selle protseduuri eesmärk on tagada, et tegelikult hävitatakse kogu hävitatud materjal ja et tegelikult võib tekkida uus terve luukoe. Seejärel hakkavad osteoblastid luude uuesti moodustades ja sulgudes luukoe moodustama. Koondamine võtab palju rohkem aega kui eelmine jaotus. Kui luu on intensiivsem stress töökohast või spordist, tekib kokkusurumine või veojõud või mõlemad. Suurenenud kokkusurumine tuleneb raskustest ja suurenenud pinge tuleneb kõõluse veojõu kandumisest luusse. Nagu varem mainitud, toimivad osteoblastid selle protsessi kontrollijana, nii et kogunemis- ja lagunemisprotsessid on alati sees tasakaal. Nad suudavad aeglustada või edendada osteoklastide aktiivsust. Nad eritavad aineid (järjestusligand), mis võivad dokkida osteoklasti retseptoritele ja neid aktiveerida. Teise molekuli (osteoprogesteriini) vabanemine võib selle protsessi katkestada ja peatada osteoklastide aktiivsuse.
Haigused
Mitmete luuhaiguste põhjuseks võib olla luu ainevahetuse protsesside ja ehitusprotsesside vahelise tasakaalu rikkumine, mis on enamasti tingitud osteoblastide funktsiooni häiretest. Skorbuuti võib otsida ebapiisavast varustatusest C-vitamiini. Reeglina, alatoitumine vastutab selle eest, mistõttu haigus esineb nüüd peamiselt vähearenenud riikides. Puudumine C-vitamiini viib selleni, et osteoblastid ei suuda vajalikku risti toota sillad vahel kollageen ketid. Selle tulemuseks on defektne kollageen, mis ei suuda enam oma ülesandeid täita. Riikatis lastel, tuntud kui osteomalaatsia täiskasvanutel, tuleneb vaegusest D-vitamiini vähenenud tarbimise ja liiga lühikese päikesevalguse käes. Selle tulemusena ei imendu soolestiku kaudu piisavalt kaltsiumi ja see on osteoblastidele kättesaadav luud. Seetõttu on neil puudus tugevus, jäävad või muutuvad pehmeks ja deformeeruvad, eriti kui need on surve all (vööri jalad). Sisse Osteoporoosi, luu ainevahetuse tasakaal visatakse kilterist välja. Kas väheneb osteoblastide anaboolne aktiivsus või väheneb nende kontrollfunktsioon osteoklastide aktiivsuse suhtes. Mõlemal juhul toimub luuainete suurem lagunemine ja luutihedus on vähendatud. Muude sümptomite hulgas suurenenud luumurd kalduvus luustiku deformatsioonidega on selle haiguse tüüpiline tunnus.
Tüüpilised ja levinud luuhaigused
- osteoporoos
- Luuvalu
- Luu murd
- Paget'i tõbi
