و بانيات هي واحدة من ثلاثة أنواع الخلايا الموجودة في النسيج الضام المتخصصة في الدعم الهيكلي من الجسم: العظام. هذه الخلايا مشتقة من خلايا أخرى تسمى خلايا osteoprogenitor وتتمثل وظيفتها الرئيسية في تصنيع مصفوفة العظام.
يتكون العظم من مصفوفة خارج الخلية تتصلب بفضل ترسب الكالسيوم ، مما يمنح الأنسجة قوة وصلابة ، ومن ثلاث فئات رئيسية من الخلايا: بانيات العظم ، وناانيات العظم ، والخلايا العظمية.
صورة مجهرية ضوئية لعظم `` إسفنجي '' منزوع الكلس تُظهر بانيات العظم النشطة التي تصنع بنشاط العظم العظمي (المصدر: روبرت إم هانت عبر ويكيميديا كومنز)
تُعرف بانيات العظم بالخلايا المكونة للعظام ، بينما الخلايا الآكلة للعظم والخلايا العظمية هي خلايا الامتصاص و "الفجوة" ، على التوالي. من بين هؤلاء ، تتوافق الفئة الأكثر وفرة مع الخلايا العظمية (أكثر من 90٪) ، تليها بانيات العظم (5٪) وبدرجة أقل ، ناقضات العظم (1٪).
تم تحديد هذه الخلايا تقليديًا على أنها خلايا مكونة للعظام. ومع ذلك ، فمن المعروف حاليًا على وجه اليقين أنهم يشاركون في العديد من الأحداث الأخرى مثل ، على سبيل المثال ، توليف عوامل paracrine و autocrine مثل السيتوكينات وعوامل النمو والبروتياز وغيرها.
تدريب
تُشتق بانيات العظم من خلايا طليعة اللحمة المتوسطة ، والتي تؤدي أيضًا إلى ظهور الخلايا الغضروفية (الخلايا الغضروفية) ، والخلايا العضلية (الخلايا العضلية) ، والخلايا الدهنية (الخلايا الدهنية) ، وخلايا الأوتار ، اعتمادًا على عوامل النسخ التي تنظم تمايزها.
نظرًا لأنهم ينتمون إلى نظام الخلايا اللحمية أو اللحمية المتوسطة ، فإن بانيات العظم مرتبطة بنخاع العظم ، وينتمون إلى سلالة منفصلة من نظام الخلايا المكونة للدم.
من بين العناصر المشاركة في تكوين هذه الخلايا ثلاثة عوامل نسخ (Cbfa1 و Osx و ATF4) وبعض البروتينات ذات الوظائف المحددة في تكوين العظام.
أثناء تكوين الهيكل العظمي ، تشارك بانيات العظم في شكلين من أشكال نمو العظام: داخل الغشاء ، الذي يؤدي إلى تكوين الجمجمة ، وداخل الغضروف الداخلي ، والذي يتكون من "قالب" من الغضروف.
ومع ذلك ، فإن هذه الفئة الخاصة من الخلايا العظمية ليست متمايزة تمامًا ، حيث يمكنها "الغوص" في المصفوفة خارج الخلية لتشكيل الخلايا العظمية ، التي يتم تقليل نظامها الإفرازي ؛ أو ، على العكس من ذلك ، يمكن أن يخضعوا لعمليات موت الخلايا المبرمج (موت الخلية المبرمج).
يتم تحديد المصير الخلوي لبانيات العظم ، وكذلك مصير معظم الخلايا في الكائن الحي ، وراثيًا ، وتعتمد أحداث التكاثر والتمايز بشدة على الهرمونات وعوامل النسخ.
مميزات
بانيات العظم هي خلايا إفرازية متعددة النوى متباينة جزئيًا (مع عدة نوى) ، يتم داخلها ترتيب العضيات مكانيًا بحيث تظل النواة بعيدة عن المنطقة الإفرازية البارزة.
وفقًا للميكروغرافيا الإلكترونية ، تمتلك بانيات العظم شبكة إندوبلازمية خشنة وفيرة ومركب جولجي عالي التطور مع العديد من الحويصلات الإفرازية ، والتي تمثل الوظيفة الإفرازية النشطة لهذه الخلايا.
تُعرف باسم الخلايا "المكعبة" نظرًا لخصائصها المورفولوجية وتوجد طبقات أحادية الخلية ملتصقة بأسطح العظام.
على عكس الخلايا الأخرى ذات الصلة مثل الخلايا العظمية (التي يمكن أن تتمايز فيها) ، فإن بانيات العظم تتلامس مع الخلايا المجاورة لها من خلال امتدادات قصيرة وتستخدم خلايا أطول للتواصل مع الخلايا العظمية القريبة.
يتم فصل كل من بانيات العظم ومعظم الخلايا العظمية عن مصفوفة العظام الممعدنة بفضل مادة عضوية في مصفوفة العظام تعرف باسم العظم ، يتم تصنيعها بواسطة بانيات العظم.
في أغشية الخلايا ، تمتلك بانيات العظم عوامل مهمة مثل الإنتجرينات ومستقبلات الهرمونات ، من بينها مستقبلات هرمون الغدة الجار درقية. هذا يحفز إفراز ليجند osteoprotegerin الضروري لتمايز ناقضات العظم.
فهي قادرة على الاستجابة للإستروجين وهرمون النمو وفيتامين D3 وهرمون الغدة الدرقية ، بالإضافة إلى عوامل أخرى مثل السيتوكينات المحددة وعوامل النسخ التي يعتمد عليها تمايزها.
المميزات
يمكن تلخيص وظائف بانيات العظم في الحفاظ على البنية الهيكلية ، لأنها مسؤولة عن تخليق المكونات العضوية لمصفوفة العظام. وتشمل هذه ألياف الكولاجين والبروتينات السكرية وبعض البروتيوغليكان.
ترتبط وظائفهم بشكل أساسي بنضجهم ، حيث يمكنهم من أصل مشترك أن يتمايزوا إلى مصفوفة العظام التي تصنع بانيات العظم ، إلى خلايا بطانة العظام والخلايا العظمية.
كما أنها مسؤولة عن توليف بعض الإنزيمات والعوامل المحددة التي تتضمن وظيفتها إزالة العظم ، مما يساهم في وصول ناقضات العظم إلى سطح العظم المتكلس ، وبالتالي التحكم في وظيفته.
جنبا إلى جنب مع ناقضات العظم ، تشارك بانيات العظم في عمليات إعادة تشكيل العظام عن طريق استبدال مناطق العظام التي تمتصها ناقضات العظم استجابة لأنواع مختلفة من الإجهاد الميكانيكي المطبق على أنسجة العظام.
نظرًا لأن لديهم القدرة على تنظيم نشاط ناقضات العظم ، فإن بانيات العظم تشارك بشكل غير مباشر في توازن الكالسيوم في الجسم.
إنهم يشاركون ليس فقط في إفراز المكونات العضوية لمصفوفة العظام ، ولكن أيضًا في تكلسها من خلال إفراز إنزيمات مثل الفوسفاتاز القلوي ، القادرة على تنظيم فسفرة البروتينات الفسفورية الأخرى.
بالإضافة إلى ذلك ، تشارك بعض البروتينات السكرية التي تنتجها هذه الخلايا ، مثل osteonectin / SPARC ، و tenascin C ، و fibronectin ، وأعضاء عائلة الثرومبوسبوندين من البروتينات ، في تنظيم الالتصاق ، والهجرة ، والتكاثر ، والتمايز عن الآخرين. خلايا العظام.
الأمراض ذات الصلة
ترتبط العديد من الأمراض التي تصيب الإنسان بوظيفة بانيات العظم ، كنتيجة للمشاركة المباشرة لهذه الخلايا في تكوين العظام.
من بين الأمراض الأكثر شيوعًا المرتبطة ببانيات العظم هشاشة العظام ومرض باجيت (الذي له علاقة بتشوه وهشاشة العظام) وهشاشة العظام (تآكل الأنسجة الواقية التي تبطن أطراف العظام).
هشاشة العظام ، على سبيل المثال ، تنشأ من التوازن السلبي بين نشاط تكوين العظام في بانيات العظم ونشاط ارتشاف العظم الذي تتخصص فيه ناقضات العظم.
يبدو أن هذا التوازن السلبي مرتبط بأوجه القصور في تكاثر أو تمايز خلايا osteoprogenitor أو أحداث موت الخلايا المبرمج المفرطة.
المراجع
- Caetano-López، J.، Canhao، H.، & Fonseca، J. (2007). بانيات العظم وتشكيل العظام. اكتا ريوم بروت ، 32 ، 103-110.
- جارتنر ، إل ، ويات ، ج. (2002). أطلس النص لعلم الأنسجة (الطبعة الثانية). المكسيك دي إف: مكجرو هيل Interamericana Editores.
- جونسون ، ك. (1991). علم الأنسجة وبيولوجيا الخلية (الطبعة الثانية). بالتيمور ، ماريلاند: السلسلة الطبية الوطنية للدراسة المستقلة.
- ماكي ، إي جيه (2003). بانيات العظم: أدوار جديدة في تنسيق العمارة الهيكلية. المجلة الدولية للكيمياء الحيوية وبيولوجيا الخلية ، 35 ، 1301-1305.
- Martin ، TJ ، Fundlay ، DM ، Heath ، JK ، & Ng ، KW (1993). بانيات العظم: التمايز والوظيفة. في علم وظائف الأعضاء وعلم الأدوية من العظام. Springer-Verlag برلين هايدلبرغ.
- Tenenbaum ، HC ، & Heersche ، JNM (1982). تمايز بانيات العظم وتشكيل العظام المعدنية في المختبر. كالسيف. نسيج. كثافة العمليات ، 34 ، 76-79.