Os osteoblastos são um dos três tipos de células encontrados no tecido conjuntivo especializado no suporte estrutural do corpo: o osso. Essas células são derivadas de outras células chamadas células osteoprogenitoras e sua principal função é sintetizar a matriz óssea.
O osso é composto por uma matriz extracelular que endurece graças à deposição de cálcio, conferindo resistência e rigidez ao tecido, e por três classes principais de células: osteoblastos, osteoclastos e osteócitos.
Micrografia de luz de osso 'esponjoso' descalcificado mostrando osteoblastos ativos sintetizando ativamente o osteóide (Fonte: Robert M. Hunt via Wikimedia Commons)
Os osteoblastos são conhecidos como células formadoras de osso, enquanto os osteoclastos e os osteócitos são as células de reabsorção e "gap", respectivamente. Destes, a classe mais abundante corresponde aos osteócitos (mais de 90%), seguidos dos osteoblastos (5%) e, em menor medida, dos osteoclastos (1%).
Essas células têm sido tradicionalmente identificadas como células formadoras de osso. No entanto, hoje se sabe com certeza que eles participam de muitos outros eventos como, por exemplo, a síntese de fatores parácrinos e autócrinos como citocinas, fatores de crescimento, proteases e outros.
Treinamento
Os osteoblastos são derivados de células precursoras mesenquimais, que também dão origem aos condrócitos (células da cartilagem), mioblastos (células musculares), adipócitos (células gordurosas) e células do tendão, dependendo dos fatores de transcrição que regulam sua diferenciação.
Por pertencerem ao sistema celular estromal ou mesenquimal, os osteoblastos estão associados à medula óssea e pertencem a uma linhagem separada do sistema celular hematopoiético.
Entre os elementos envolvidos na formação dessas células estão três fatores de transcrição (Cbfa1, Osx e ATF4) e algumas proteínas com funções específicas na morfogênese óssea.
Durante a gênese esquelética, os osteoblastos participam de duas formas de desenvolvimento ósseo: intramembranoso, que dá origem ao crânio, e endocondral, que é formado a partir de um "molde" de cartilagem.
No entanto, essa classe especial de células ósseas não é totalmente diferenciada, pois podem "mergulhar" na matriz extracelular para formar osteócitos, cujo sistema secretor é reduzido; ou, ao contrário, podem sofrer processos apoptóticos (morte celular programada).
O destino celular dos osteoblastos, bem como da maioria das células em um organismo, é determinado geneticamente, e os eventos de proliferação e diferenciação são fortemente dependentes de hormônios e fatores de transcrição.
Caracteristicas
Os osteoblastos são células secretoras multinucleadas parcialmente diferenciadas (com vários núcleos), dentro das quais as organelas são ordenadas espacialmente de forma que o núcleo permaneça afastado da região secretora proeminente.
De acordo com a eletromicrografia, os osteoblastos têm um retículo endoplasmático rugoso abundante e um complexo de Golgi altamente desenvolvido com numerosas vesículas secretoras, que são responsáveis pela função secretora ativa dessas células.
São conhecidas como células "cuboidais" devido às suas características morfológicas e são encontradas formando camadas unicelulares aderidas às superfícies ósseas.
Ao contrário de outras células relacionadas, como os osteócitos (nos quais eles podem se diferenciar), os osteoblastos entram em contato com suas células vizinhas por meio de extensões curtas e usam extensões mais longas para se comunicar com os osteócitos próximos.
Tanto os osteoblastos quanto a maioria dos osteócitos são separados da matriz óssea mineralizada graças a uma substância orgânica da matriz óssea conhecida como osteóide, sintetizada pelos osteoblastos.
Em suas membranas celulares, os osteoblastos apresentam fatores importantes como integrinas e receptores hormonais, entre os quais se destacam os receptores para o hormônio da paratireóide. Isso estimula a secreção do ligante osteoprotegerina, necessário para a diferenciação dos osteoclastos.
São capazes de responder ao estrogênio, hormônio do crescimento, vitamina D3 e tiroxina, além de outros fatores como citocinas e fatores de transcrição específicos dos quais depende sua diferenciação.
Recursos
As funções dos osteoblastos podem ser resumidas na manutenção da arquitetura esquelética, uma vez que são responsáveis pela síntese dos constituintes orgânicos da matriz óssea. Isso inclui fibras de colágeno, glicoproteínas e alguns proteoglicanos.
Suas funções estão principalmente relacionadas à maturação, pois de uma origem comum podem se diferenciar em matriz óssea sintetizando osteoblastos, células de revestimento ósseo e osteócitos.
Também é responsável pela síntese de certas enzimas e fatores específicos cuja função envolve a remoção do osteóide, contribuindo para o acesso dos osteoclastos à superfície óssea calcificada, controlando assim sua função.
Junto com os osteoclastos, os osteoblastos participam dos processos de remodelação óssea, substituindo regiões do osso reabsorvidas pelos osteoclastos em resposta a diferentes tipos de estresse mecânico aplicado ao tecido ósseo.
Como têm a capacidade de regular a atividade dos osteoclastos, eles participam indiretamente da homeostase do cálcio corporal.
Participam não só da secreção dos componentes orgânicos da matriz óssea, mas também de sua calcificação por meio da secreção de enzimas como a fosfatase alcalina, capazes de regular a fosforilação de outras fosfoproteínas.
Além disso, algumas das glicoproteínas produzidas por essas células, como osteonectina / SPARC, tenascina C, fibronectina e membros da família de proteínas da trombospondina, estão envolvidas na regulação da adesão, migração, proliferação e diferenciação de outras. células ósseas.
Patologias relacionadas
Muitas doenças no homem estão relacionadas à função dos osteoblastos, em decorrência do envolvimento direto dessas células na formação dos ossos.
Entre as doenças mais comuns associadas aos osteoblastos estão a osteoporose, a doença de Paget (que tem a ver com a deformação e fragilidade dos ossos) e a osteoartrite (desgaste dos tecidos protetores que revestem as extremidades dos ossos).
A osteoporose, por exemplo, surge de um equilíbrio negativo entre a atividade de formação de osso dos osteoblastos e a atividade de reabsorção óssea na qual os osteoclastos se especializam.
Esse balanço negativo parece estar relacionado a deficiências na proliferação ou diferenciação de células osteoprogenitoras ou a eventos de apoptose excessiva.
Referências
- Caetano-López, J., Canhao, H., & Fonseca, J. (2007). Osteoblastos e formação óssea. Acta Reum Prot, 32, 103-110.
- Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Text Atlas of Histology (2ª ed.). México DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Johnson, K. (1991). Histology and Cell Biology (2ª ed.). Baltimore, Maryland: The National medical series for independent study.
- Mackie, EJ (2003). Osteoblastos: novos papéis na orquestração da arquitetura esquelética. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 35, 1301-1305.
- Martin, TJ, Fundlay, DM, Heath, JK, & Ng, KW (1993). Osteoblastos: Diferenciação e Função. Em Fisiologia e Farmacologia do Osso. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
- Tenenbaum, HC e Heersche, JNM (1982). Diferenciação de Osteoblastos e Formação de Osso Mineralizado in Vitro. Calcif. Tecido. Int., 34, 76-79.