10.13 : Bone Remodeling and Repair

Остеокласты – это клетки, отвечающие за резорбцию и ремоделирование кости. Они происходят из гемопоэтических клеток-предшественников, присутствующих в костном мозге. Многочисленные клетки-предшественники сливаются в многоядерные клетки, каждая из которых имеет 10-20 ядер. Один остеокласт имеет диаметр от 150 до 200 μМ. Эти клетки имеют взъерошенные границы, которые разрушают основную костную ткань и высвобождают минералы, такие как кальций, в кровь при резорбции кости. Остеокласты цепляются за кости своими взъерошенными краями во время резорбции костей и выделяют несколько ферментов, в том числе кислую фосфатазу. Кислая фосфатаза минерализует кость, разрушая органический коллаген и высвобождая кальций и фосфор.

Ремоделирование кости — это изменение скелета, которое происходит регулярно в координации с формированием кости. Это уравновешивает распад и образование новой кости. Однако примерно после 40 лет резорбция кости происходит чаще, чем формирование, что приводит к снижению плотности кости. Это приводит к остеопорозу, который делает кости более слабыми и ломкими, увеличивая риск переломов.

Несколько гормонов и белков регулируют процесс резорбции кости. R-рецептор,ктиватор nuclear-фактора kappa или RANK, связывается со своим лигандом и стимулирует резорбцию кости. Кальцитонин, гормон, выделяемый щитовидной железой, снижает циркуляцию кальция в крови и подавляет резорбцию костей, тем самым способствуя формированию костей. Точно так же паратиреоидный гормон или ПТГ повышает уровень кальция в крови. Кроме того, он также повышает активность RANKL, способствуя резорбции кости. Гормон роста стимулирует активность как остеобластов, так и остеокластов, тем самым обеспечивая одновременную резорбцию и формирование костей.

Гормон эстроген негативно регулирует резорбцию костей. Дефицит эстрогена увеличивает резорбцию кости и ремоделирование кости. Кальцитонин ингибирует процесс резорбции, связываясь с рецепторами кальцитонина на остеокластах. Таким образом, кальцитонин играет роль в гомеостазе кальция и используется для лечения остеопороза.