Biología

Osteoclast: Definição, Função e Formação

Osteoclastos e fabricação de osso

À medida que crescemos mais altos e mais fortes (e talvez ainda mais largos), a forma e a força de nossos ossos mudam. Existem dois tipos de células que trabalham juntas para alterar seus ossos em resposta a muitos fatores ambientais: osteoblastos e osteoclastos. O osso é uma matriz endurecida composta principalmente de fosfato de cálcio mineral e colágeno de proteína. Essa matriz é produzida e secretada por osteoblastos. Os osteoblastos fazem osso em resposta a fatores de crescimento e estresse mecânico no osso.

Neutralizando a atividade dos osteoblastos estão os osteoclastos - as células de reabsorção óssea. Os osteoclastos produzem e secretam enzimas digestivas que quebram ou dissolvem o tecido ósseo. Os osteoclastos então absorvem ou 'absorvem' os resíduos ósseos e os decompõem ainda mais dentro da célula. O colágeno é dividido em aminoácidos, que são reciclados para formar outras proteínas, enquanto o cálcio e o fosfato são liberados para serem usados ​​em outras partes do corpo.

Você pode pensar nos osteoclastos como uma coleção de máquinas de demolição em miniatura. Uma bola de demolição e um martelo quebram a lateral de um edifício; um carregador frontal recolhe os detritos e os carrega em um caminhão basculante, que os leva a um centro de reciclagem, onde o material é posteriormente processado. Tudo isso é feito por osteoclastos!

Os osteoclastos são encontrados no topo ou próximo ao tecido ósseo existente, às vezes em estreita proximidade com os osteoblastos. Há uma corrida contínua entre os dois tipos de células; os osteoblastos fazem tecido ósseo enquanto os osteoclastos o reabsorvem. Para relembrar a diferença, lembre-se que o osteo-B dura o osso B-uild, enquanto o osteo-C dura o osso C-colapso.

Morfologia e linhagem de osteoclastos

Os osteoclastos são bastante diferentes dos osteoblastos, tanto na aparência quanto na origem. Isso faz sentido porque os osteoblastos e os osteoclastos fazem coisas muito diferentes. Os osteoclastos são multinucleados , o que significa que são células que têm mais de um núcleo e têm um citoplasma de aparência espumosa devido ao grande número de lisossomos e vesículas cheias de enzimas. Além disso, a membrana celular mais próxima do tecido ósseo é enrugada, o que aumenta a área de superfície para secreção de enzimas digestivas e absorção do tecido ósseo digerido.

Os osteoclastos são derivados das mesmas células-tronco que fazem as células do sangue (glóbulos vermelhos, vários glóbulos brancos, plaquetas, etc.). As células-tronco são como a rainha de uma colônia de formigas; eles se reproduzem continuamente, enquanto suas 'filhas' têm várias funções no corpo.

Na medula óssea, as células-tronco hematopoiéticas (HSCs) estão constantemente se dividindo.

Aqui está um processo passo a passo de como isso ocorre:

1) Quando uma célula-tronco hematopoiética se divide em duas células, uma permanece uma HSC.

2) A outra célula pode se tornar uma célula-tronco mieloide ou linfóide.

3) O MSC pode se transformar em vários tipos de células sanguíneas.

4) Se um monócito for formado, ele se tornará um macrófago ou um osteoclasto.

Para se tornar um osteoclasto (etapa 5), ​​vários monócitos se fundem e se tornam uma célula multinucleada, que desenvolve uma borda enrugada e muitos lisossomos para degradar e reabsorver a matriz óssea.

O momento e a localização dessa osteoclastogênese são complexos e estão sob o controle de muitas moléculas de sinalização. Dois determinantes principais da osteoclastogênese são a atividade física e os níveis de cálcio. Na ausência de exercícios de suporte de carga, como caminhada ou musculação, a formação e aumento da atividade dos osteoclastos e o tecido ósseo são reabsorvidos mais rapidamente. Assim, após períodos de inatividade devido a paralisia ou doença, os ossos ficam mais finos e fracos. Esta é uma grande preocupação para os astronautas que vivem muitos meses em gravidade zero. O velho ditado "use ou perca" é especialmente preciso quando se fala em ossos.

Os ossos são o principal local de armazenamento de cálcio no corpo. O cálcio é necessário para vários processos vitais, incluindo transmissão nervosa, coagulação do sangue e contração muscular. Quando os níveis de cálcio no sangue tornam-se criticamente baixos, os osteoclastos são estimulados para aumentar sua carga de trabalho. Eles reabsorvem o osso em um ritmo mais rápido, o que libera o cálcio armazenado no sangue.

Você pode estar se perguntando por que seu corpo sacrificaria a saúde óssea dessa forma. Mas pense bem: você prefere estar vivo com ossos fortes ou morto (devido à falta de transmissão nervosa e coagulação) com ossos fortes? Não se preocupe muito - conforme sua ingestão de cálcio e atividade física aumentam, seus osteoclastos se tornarão menos ativos e seus ossos se tornarão mais grossos e fortes.

Resumo da lição

Osteoblastos e osteoclastos são necessários para ossos saudáveis, mas são os osteoclastos que permitem que os ossos se modifiquem depois de formados. Os osteoclastos liberam enzimas que degradam o material ósseo, absorvem o material para degradação posterior e, em seguida, reciclam o colágeno e os componentes minerais. Isso libera cálcio dos ossos para uso em todo o corpo, como vários processos vitais, incluindo transmissão nervosa, coagulação do sangue e contração muscular. Os osteoclastos são formados na medula óssea a partir das mesmas células-tronco que formam todas as células do sangue. A formação e a atividade dos osteoclastos aumentam em resposta à inatividade e aos baixos níveis de cálcio no sangue, o que faz com que os ossos fiquem mais finos e fracos.

Coisas para lembrar

osteoclastfunção

  • Osso : uma matriz endurecida composta de fosfato de cálcio e colágeno
  • Osteoblastos : eles fazem osso em resposta a fatores de crescimento e estresse mecânico no osso
  • Osteoclastos : produzem e secretam enzimas digestivas que quebram ou dissolvem o tecido ósseo
  • Cálcio : necessário para a transmissão nervosa, coagulação do sangue e contração muscular

Resultados de Aprendizagem

À medida que você segue esta lição sobre osteoclastos, tenha como missão ser capaz de:

  • Definir osso e contrastar osteoblastos com osteoclastos
  • Discuta a linhagem e morfologia do osteoclasto
  • Descreva o processo passo a passo envolvido na divisão das células-tronco hematopoiéticas
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