Tieto chondroblastov sú bunky, ktoré sú súčasťou kostí a chrupaviek. Majú mezenchymálny pôvod, sú prekurzory chondrocytov a syntetizujú viac proteínov chrupavkových tkanív.
Chondroblasty vznikajú dvoma rôznymi spôsobmi: z mezenchymálnych buniek v chondrifikačnom centre alebo z chondrogénnych buniek vnútornej bunkovej vrstvy perichondia.
Mikroskopia časti hyalínovej chrupavky (Zdroj: Reytan, cez Wikimedia Commons)
Vo všetkých oblastiach tela zvierat, z ktorých chrupavka pochádza, samotné mezenchymálne bunky sťahujú svoje procesy, získavajú polkruhový tvar a sú zoskupené do hustej hmoty nazývanej „chondrifikačné centrá“.
Tieto bunky alebo chondrifikačné centrá sa diferencujú na chondroblasty a začínajú vylučovať okolo nich veľké množstvo extracelulárnej matrice. Takýto proces obmedzuje každý chondroblast v malom samostatnom oddelení, ktoré sa nazýva „lagúna“.
Keď sú chondroblasty úplne pokryté hustou sekrétovanou extracelulárnou matricou, nazývajú sa chondrocyty. Štruktúra tvorená extracelulárnou matricou, chondrocytmi a ďalšími pevne zabalenými zložkami tvorí chrupavku.
Pretože látka extracelulárnej matrice je látkou, ktorá tvorí chrupavku, nie je vaskularizovaná, nemá nervy ani lymfatické cievy. Bunky v lagúnach dostávajú svoje jedlo vďaka krvným cievam blízkeho spojivového tkaniva difúziou cez extracelulárnu matricu.
Všeobecné charakteristiky
Chondroblasty sú bazofilné a "plnené" bunky, ktoré obsahujú organely potrebné na uskutočnenie syntézy proteínov. Elektronové mikroskopické pozorovania chondroblastov demonštrujú bohatú a rozvinutú sieť hrubého endoplazmatického retikula.
Tieto bunky majú tiež dobre vyvinutý Golgiho aparát, veľa mitochondrií a veľké množstvo nedostatočne vyvinutých sekrečných vezikúl. Niektorí autori klasifikujú chondroblasty ako „chondrocyty obklopené extracelulárnou matricou“.
Schéma chrupavkových buniek nazývaných chondroblasty (Zdroj: Cancer Research UK cez Wikimedia Commons)
Chondroblasty nachádzajúce sa na periférii tkanív sú vajcovitého alebo eliptického tvaru, zatiaľ čo tie vnútorné tkanivá majú okrúhly tvar s priemerom medzi 10 a 30 μm.
Všetky chondroblasty sú obklopené silnou vrstvou extracelulárnej matrice, ktorá sa skladá hlavne z kolagénových vlákien, proteoglykánov, glykoproteínov a ďalších zlúčenín. Táto matrica odoláva veľkej kompresii a rozťahovaniu.
Aj keď všetky tri typy chrupavkového tkaniva u zvierat majú chondrocyty, chondroblasty sa nachádzajú iba v dvoch z nich: hyalínová chrupavka a elastická chrupavka.
pôvod
Chondrogenéza je proces vývoja chrupavky, preto je to hlavná forma, z ktorej chondroblasty pochádzajú. Toto začína, keď sa mezenchymálne bunky nazývané „chondroprogenitorové“ bunky zhlukujú a vytvárajú hustú kruhovú bunkovú skupinu.
Hustá kruhová skupina buniek je známa ako „chondrogénový uzol“; Sú to mezenchymálne alebo ektomesenchymálne bunky, ktoré všeobecne označujú miesto tvorby hyalínovej chrupavky. V tomto okamihu je exprimovaný transkripčný faktor SOX-9, ktorý spúšťa diferenciáciu buniek z "chondrogénneho uzla" na nové chondroblasty.
Tieto novo diferencované chondroblasty sa začínajú progresívne separovať, pretože vylučujú materiál extracelulárnej matrice, ktorý ich neskôr obklopí.
V cefalickej oblasti väčšiny zvierat pochádzajú chondroblasty zo zhlukov ektomesenchymálnych buniek získaných z buniek „nervového hrebeňa“.
Chondrogenéza alebo pôvod chondroblastov je vysoko regulovaný mnohými faktormi a molekulami, vrátane extracelulárnych ligandov, jadrových receptorov, transkripčných faktorov, adhezívnych molekúl a matricových proteínov.
Syntéza chondroblastov sa môže vyskytnúť rastom v apozícii alebo intersticiálnym rastom.
Rast apozíciou
Pri tomto raste chondroblasty pochádzajú z povrchu existujúcej alebo „starej“ chrupavky. Tieto nové bunky pochádzajú z vnútornej alebo hlbokej vrstvy okolitého perichondia.
Na začiatku rastu chrupavky bunky prechádzajú procesom dediferenciacie riadeným expresiou transkripčného faktora SOX-9. Cytoplazmatické procesy týchto buniek vymiznú, jadro bunky kondenzuje a získa úplne kruhový tvar.
Okrem toho sa cytoplazma zväčšuje a stáva sa oveľa objemnejšou. Tieto zmeny sú typické pre bunky, ktoré sa budú diferencovať na chondroblasty, ktoré potom syntetizujú chrupavkovú matricu a kolagénové vlákna typu II, ktoré ich obklopujú.
Intersticiálny rast
V tomto procese sa nové chondroblasty vyvíjajú v rámci už existujúcej chrupavky. Vychádzajú z mitotických delení chondroblastov, ktoré sa nachádzajú v medzerách extracelulárnej matrice.
Tento proces je možný iba kvôli rozdeleniu kapacity, ktorú chondroblasty udržiavajú. Podobne okolitá chrupavková matrica vyhovuje, čo umožňuje ďalšiu sekrečnú aktivitu.
Na začiatku delenia zaberá dcérska bunka rovnakú medzeru, ale ako sa vylučuje nová extracelulárna matrica, začnú sa separovať, až kým každý chondroblast nevytvorí svoju vlastnú medzeru.
Vlastnosti
Všeobecný rast chrupavky je výsledkom intersticiálnej sekrécie nového materiálu extracelulárnej matrice vylučovaného novo diferencovanými chondroblastami.
Veľké množstvo extracelulárnej matrice vylučovanej chondrocytmi a chondroblastami poskytuje flexibilitu a silu typickú pre chrupavku. To umožňuje bunkám a tkanivám absorbovať mechanické otrasy.
Chondroblasty, z mnohých produktov, ktoré syntetizujú, produkujú kolagénové vlákna typu II, IX, X a XI, ale najväčší podiel je kolagén typu II. Produkujú tiež chondroitín sulfát.
Hladký povrch chrupavky navyše umožňuje hladký pohyb kĺbov tela bez takmer trenia (tieto chrupavkové tkanivá lemujú povrch kostí).
Chondroblasty sa vyskytujú obzvlášť v hyalínovej chrupavke, ktorá je flexibilnou polopriehľadnou šedou farbou, ktorá je najhojnejším typom chrupavky v ľudskom tele.
Nachádza sa v nose, hrtane, ventrálnych koncoch rebier, ktoré sú kĺbovo spojené s hrudnou kosťou, tracheálnymi krúžkami, prieduškami a kĺbovými povrchmi pohyblivých kĺbov tela.
Tento typ chrupavky tvorí šablónu chrupavky mnohých kostí počas embryonálneho vývoja a vytvára epifýzové základy kostí, keď sú v rastovom štádiu.
Referencie
- Aubin, JE, Liu, F., Malaval, L., & Gupta, AK (1995). Diferenciácia osteoblastov a chondroblastov. Bone, 17 (2), S77-S83.
- Franz - Odendaal, TA, Hall, BK, & Witten, PE (2006). Pochovaný nažive: ako sa osteoblasty stávajú osteocytmi. Vývojová dynamika: oficiálna publikácia Americkej asociácie anatomov, 235 (1), 176-190.
- Gartner, LP, a Hiatt, JL (2012). Farebný atlas a text histológie. Lippincott Williams & Wilkins.
- Hoffman, LM, Weston, AD a Underhill, TM (2003). Molekulárne mechanizmy regulujúce diferenciáciu chondroblastov. JBJS, 85 (suppl_2), 124-132.
- Ross, MH, a Pawlina, W. (2006). Histológie. Lippincott Williams & Wilkins.