Osteocyten zijn rijpe botcellen die worden omsloten door osteoblasten van de botmatrix. Wanneer bot defect is, sterven osteocyten als gevolg van onvoldoende toevoer van voedingsstoffen, wat leidt tot botafbrekende osteoclasten. Pathologische osteocyten kunnen relevant zijn voor ziekten zoals osteoporose.
Wat zijn osteocyten?
Menselijk bot leeft. Onrijpe osteoblasten vormen de zogenaamde botmatrix. Dit netwerk van onrijpe botcellen omvat de rijpe botcellen. Ze staan ​​ook bekend als osteocyten make-up de meerderheid van de botcellen in termen van aantallen. Osteoblasten zijn hun voorloperstadium. De rijping van osteoblasten vindt plaats tijdens osteogenese. Deze term verwijst naar de vorming van nieuw botweefsel. Het lichaam vormt voortdurend nieuw botweefsel en hermodelleert of past de botstructuur aan aan spanningen. In bot vindt constante demineralisatie en remineralisatie plaats. Osteoclasten breken oude botstof af en zijn dus verantwoordelijk voor demineralisatie. Osteoblasten nemen de mineralisatie over. Ze zitten vast tijdens osteogenese en worden volwassen osteocyten in dit holtesysteem. Zogenaamde gap junctions verbinden de osteocyten met elkaar. Dit zijn cel-naar-cel kanalen die dienen om voedingsstoffen uit te wisselen. De functie van osteocyten is nog niet definitief opgehelderd. Ze zijn echter vermoedelijk betrokken bij botresorptie.
Anatomie en structuur
Osteoblasten vormen de zogenaamde botmatrix. Dit is de organische basissubstantie van bot die nog niet is gemineraliseerd. De belangrijkste componenten van de botmatrix zijn type I collageen vezels en mucopolysacchariden. Ze maken het bot compressief elastisch. Het embryonale bindweefsel wordt ook wel mesenchym genoemd. Osteoblasten vormen ervan in de directe omgeving van de bloed haarvaten. Deze onrijpe botcellen vormen zachte osteoïden. Dit is botstof die nog niet verkalkt is. Na verloop van tijd verrijken de osteoblasten de osteoïde met de calcium fosfaat hydroxyapatiet. Deze opslag verhardt en stabiliseert het bot. Sommige osteoblasten zijn aan alle kanten omgeven door botmatrix. Deze osteoblasten zijn de osteocyten. Het zijn mononucleaire cellen in een holtesysteem met gemineraliseerde botstof. Het lacunesysteem van osteocyten ligt tussen de individuele lamellen van het bot. In elke lacune bevindt zich een cellichaam. De celsporen bevinden zich in de fijne caniculaire tubuli. De celsporen verbinden de osteocyten via gap junctions.
Functie en taken
Botvorming en botresorptie vinden permanent plaats bij de mens botten​ Om de zeven jaar krijgen mensen als het ware een nieuw skelet. Het skelet past zich door hermodellering aan nieuwe omstandigheden aan. Bones die worden onderworpen aan spanningbijvoorbeeld in de loop van de tijd dikker en veerkrachtiger worden. Bones die niet worden bewogen of aan weinig worden blootgesteld spanning dunner en zwakker worden. Osteoclasten en osteoblasten spelen een sleutelrol in het botmetabolisme. Osteoblasten bouwen bot op. Osteoclasten breken bot af en voorkomen eindeloze groei van botstof. Afbraak door osteoclasten is bijvoorbeeld vereist bij microfracturen of fracturen. Bij deze verschijnselen breken de cellen defecte botstof af. Ze lossen het bot op door twee mechanismen. Ten eerste het mineraal zouten van het bot worden opgelost zodat de substantie zachter wordt. Dit gebeurt door een verlaagde pH in de holte tussen de botstof en een osteoclast. De lage pH wordt gehandhaafd door een actief transport van protonen. Na het oplossen van het mineraal zouten, geven de osteoclasten proteolytisch vrij enzymen. Deze enzymen los de collagene botmatrix op en vervolgens fagocyteren de collageen fragmenten die aldus vrijkwamen. De twee afbraakmechanismen van osteoclasten geven aanleiding tot lacunes, ook wel het voedingsspoor van osteoclasten genoemd. Elke osteoclast kan theoretisch dezelfde hoeveelheid bot afbreken waarvoor bijna 100 osteoblasten nodig zijn om te bouwen. Osteoclastactiviteit wordt hormonaal gecontroleerd en geactiveerd door hormoon van de bijschildklieren​ Inactivering vindt plaats door calcitonine​ Aan osteocyten wordt nu ook een regulerende functie toegekend. Bij defect bot vindt geen of nauwelijks toevoer van voedingsstoffen plaats via de gap junction. Als gevolg daarvan sterven de osteocyten in defecte botmatrix af. Pas bij deze dood van de osteocyten worden de osteoclasten in werking gesteld.
Ziekten
Bot kan worden beïnvloed door verschillende ontregeling. Verlaagde osteoclastactiviteit heeft bijvoorbeeld evenveel ziektewaarde als verhoogde osteoclastactiviteit of verminderde osteoblastactiviteit. Pathologische osteocyten kunnen een rol spelen bij ontregeling van osteoclastactiviteit. Aangezien de exacte functie van osteocyten echter nog niet bekend is, is dit een nogal speculatieve relatie. Wanneer de osteoclastactiviteit wordt verminderd, prolifereert het bot. Botkanker kan zich op deze manier ontwikkelen. Een verminderde osteoclastactiviteit wordt echter ook in verband gebracht met ziekten zoals genetische osteoporose​ Verhoogde osteoclastactiviteit breekt meer bot af dan osteoblasten kunnen vormen. Dit fenomeen speelt een rol bij genetisch materiaal osteoporose​ Bovendien ziekten zoals hyperparathyroïdieosteodystrofie deformans, aseptische botnecrose en reumatoïde artritis worden gekenmerkt door dit fenomeen. Hetzelfde geldt voor parodontitis en osteogenese imperfecta​ Welke rol osteocyten spelen bij bovengenoemde ziekten, blijft onderwerp van onderzoek. Aangezien dode osteocyten de eersten zijn die osteoclasten in werking zetten, kan een causaal verband tussen de structuur van osteocyten en enkele van de genoemde ziekten niet worden uitgesloten.
Typische en veel voorkomende botziekten
- osteoporose
- Botpijn
- Bot fractuur
- de ziekte van Paget
