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Función de los osteoclastos y los osteoblastos
Un osteoclasto (del griego antiguo ὀστέον (osteon) ‘hueso’, y κλαστός (clastos) ‘roto’) es un tipo de célula ósea que descompone el tejido óseo. Esta función es fundamental en el mantenimiento, reparación y remodelación de los huesos del esqueleto vertebral. El osteoclasto desmonta y digiere el compuesto de proteínas y minerales hidratados a nivel molecular mediante la secreción de ácido y una colagenasa, proceso conocido como resorción ósea. Este proceso también ayuda a regular el nivel de calcio en la sangre.
Un osteoclasto es una célula multinucleada de gran tamaño y los osteoclastos humanos del hueso suelen tener cinco núcleos y un diámetro de 150-200 µm. Cuando se utilizan citocinas inductoras de osteoclastos para convertir los macrófagos en osteoclastos, se producen células muy grandes que pueden alcanzar los 100 µm de diámetro. Éstas pueden tener docenas de núcleos y suelen expresar las principales proteínas de los osteoclastos, pero presentan diferencias significativas con respecto a las células del hueso vivo debido a que el sustrato no es natural[5][6] El tamaño del osteoclasto ensamblado multinucleado le permite concentrar las capacidades de transporte de iones, secreción de proteínas y transporte vesicular de muchos macrófagos en una zona localizada del hueso.
Resorción ósea
Los osteoclastos de reabsorción ósea (OCL) se describieron por primera vez hace 150 años (1). Su origen no estuvo claro durante casi 100 años antes de que se identificaran formalmente como células de origen hematopoyético. Esto se puso de manifiesto gracias al análisis de ratones osteopetróticos defectuosos en la función de los osteoclastos. La transferencia de células hematopoyéticas de compañeros de camada normales restauró la función de las OCL en ratones mi/mi y la transferencia recíproca de células hematopoyéticas de ratones mi/mi indujo la osteopetrosis en ratones receptores normales (2). El origen monocítico de las OCL se demostró por primera vez en ensayos de colonias de fracciones celulares de la médula ósea (3). A partir de este momento, las OCL se han estudiado ampliamente para descifrar los mecanismos de resorción ósea, lo que ha llevado a la identificación de los factores clave necesarios para la diferenciación, la fusión, la adhesión ósea y la actividad de degradación ósea de las OCL. Estos estudios definieron un conjunto de propiedades específicas que deben cumplir las células para ser definidas como OCLs de buena fe, siendo las más importantes la multinucleación, la expresión de marcadores como la fosfatasa ácida tartrato-resistente (TRAcP) y la capacidad de degradar hueso y matriz mineralizada (4).
Función de los osteocitos
Los osteoclastos son las células que degradan el hueso para iniciar la remodelación ósea normal y median en la pérdida ósea en condiciones patológicas aumentando su actividad resortiva. Se derivan de precursores del linaje mieloide/monocito que circulan por la sangre tras su formación en la médula ósea. Estos precursores de los osteoclastos (OCP) son atraídos a sitios de la superficie ósea destinados a la resorción y se fusionan entre sí para formar las células multinucleadas que resorben las matrices calcificadas bajo la influencia de las células osteoblásticas de la médula ósea. Estudios recientes han identificado funciones para las PCO y los osteoclastos en el hueso y alrededor de él, además de la resorción ósea. Por ejemplo, regulan la diferenciación de los precursores de los osteoblastos y el movimiento de las células madre hematopoyéticas desde la médula ósea al torrente sanguíneo; participan en las respuestas inmunitarias y secretan citoquinas que pueden afectar a sus propias funciones y a las de otras células en los procesos inflamatorios y neoplásicos que afectan al hueso. En este artículo se revisan estos descubrimientos, que definen nuevas funciones de los osteoclastos y las PCO en el creciente campo de la osteoinmunología y en condiciones patológicas comunes en las que aumenta la resorción ósea.
Diferenciación de osteoclastos
Los osteoclastos son células altamente especializadas, derivadas del linaje hematopoyético, que reabsorben la matriz ósea mineralizada. Los precursores de los osteoclastos pueden ser reclutados a los lugares de remodelación ósea por citoquinas específicas del entorno microcelular, incluidas algunas secretadas por osteoblastos, fibroblastos y osteocitos. En este libro, los autores presentan las investigaciones actuales en el estudio de la morfología, las funciones y las implicaciones clínicas de los osteoclastos. Los temas incluyen la formación y función de los osteoclastos y su riesgo en las enfermedades óseas del esqueleto; el alto potencial osteoclastogénico de las células de osteosarcoma humano; la biología de los osteoclastos en relación con la enfermedad de Paget y las mutaciones de p62; el papel de la interfaz inmunoesquelética en la regulación de la formación de osteoclastos; y los osteoclastos en pacientes con neurofibromatosis 1. (Impresión: Nova Biomedical )
(Takaaki Tanaka, Masaaki Chazono, Seiichiro Kitasato, Atsuhito Kakuta, Keishi Marumo, Hospital Nacional NHO Utsunomiya, Departamento de Cirugía Ortopédica, Facultad de Medicina de la Universidad Jikei, Shimo-Okamoto, Ciudad de Utsunomiya, Tochigi, Japón)