Caracteristicile condrocitelor, histologie, funcții, cultură

condrocite sunt principalele celule ale cartilajului. Acestea sunt responsabile de secreția matricei extracelulare a cartilajului, formată din glicozaminoglicanii și proteoglicanii, fibrele de colagen și fibrele elastice.

Cartilajul este un tip special de țesut conjunctiv dur, elastic, albicios, care formează scheletul sau se adaugă la anumite oase ale unor animale vertebrate..

Cartilajul contribuie, de asemenea, la forma diferitelor organe, cum ar fi nasul, urechile, laringele și altele. În funcție de tipul de fibre incluse în matricea extracelulară secretată, cartilajul este clasificat în trei tipuri: (1) cartilaj hialin, (2) cartilaj elastic și (3) fibrocartilaj.

Cele trei tipuri de cartilaj au două elemente comune: celulele, care sunt condroblaste și condrocite; și matricea, alcătuită din fibre și o substanță fundamentală similară unui gel care părăsește spații mici numite „lagune” în care se află celulele..

Matricea cartilaginoasă nu primește vase de sânge, vase limfatice sau nervi și este hrănită prin difuzie din țesutul conjunctiv înconjurător sau, în cazul articulațiilor sinoviale, din lichidul sinovial..

Indice articol

• 1 Caracteristici
  • 1.1 Creșterea cartilajului și diferențierea condroblastelor
• 2 Histologie
  • 2.1 Condrocite în țesutul cartilajului
  • 2.2 Condrocite și tipuri de cartilaj
• 3 Funcții
• 4 Culturi
• 5 Referințe

Caracteristici

Condrocitele sunt prezente în toate cele trei tipuri de cartilaj. Sunt celule derivate din celule mezenchimale, care în zonele în care se formează cartilajul își pierd extensiile, se rotunjesc și se adună formând mase dense numite centre de „condrificare”..

În aceste centre de condrificare, celulele progenitoare se diferențiază în condroblaste, care încep să sintetizeze matricea cartilaginoasă care încet-încet le înconjoară..

În mod similar cu ceea ce se întâmplă cu osteocitele (celulele osoase), condroblastele care sunt incluse în așa-numitele „lacune” ale matricei, se diferențiază în condrocite.

Condrocitele din lacurile lor se pot diviza, formând grupuri de aproximativ patru sau mai multe celule. Aceste grupuri sunt cunoscute sub numele de grupări izogene și reprezintă diviziunile condrocitului original..

Creșterea cartilajului și diferențierea condroblastelor

Deoarece fiecare celulă din fiecare grup sau grup isogenic formează o matrice, se îndepărtează una de cealaltă și își formează propriile lagune separate. În consecință, cartilajul crește din interior, numind această formă de creștere a cartilajului creștere interstițială..

În regiunile periferice ale cartilajului în curs de dezvoltare, celulele mezenchimale se diferențiază în fibroblaste. Acestea sintetizează un țesut conjunctiv dens colagen neregulat numit perichondru..

Perichondrul are două straturi: un strat fibros exterior vascularizat compus din colagen de tip I și fibroblaste; și un alt strat celular interior format din celule condrogenice care se divid și se diferențiază în condroblaste, care formează matricea care se adaugă periferic.

Prin această diferențiere a celulelor perichondrului, cartilajul crește și prin apoziție periferică. Acest proces de creștere se numește creștere apozițională.

Creșterea interstițială este tipică pentru faza inițială a dezvoltării cartilajului, dar apare și în cartilajul articular care nu are perichondru și în plăcile epifizare sau plăcile de creștere ale oaselor lungi.

În restul corpului, pe de altă parte, cartilajul crește prin apoziție.

Histologie

Trei tipuri de celule condrogenice pot fi găsite în cartilaj: condroblaste și condrocite..

Celulele condrogenice sunt subțiri și alungite sub forma unui fus și își au originea prin diferențierea celulelor mezenchimale.

Nucleul lor este ovoid, au citoplasmă mică și un complex Golgi slab dezvoltat, mitocondrii rare și reticul endoplasmatic dur și ribozomi abundenți. Se pot diferenția în condroblaste sau celule osteoprogenitoare.

Celulele condrogenice ale stratului interior al perichondrului, precum și celulele mezenchimale ale centrelor de condrificare, sunt cele două surse ale condroblastelor..

Aceste celule au un reticul endoplasmatic dur dezvoltat, numeroși ribozomi și mitocondrii, un complex Golgi bine dezvoltat și numeroase vezicule secretoare..

Condrocite în țesutul cartilajului

Condrocitele sunt condroblaste înconjurate de matrice extracelulară. Pot avea o formă ovoidală atunci când sunt aproape de periferie și o formă mai rotunjită cu aproximativ 20 până la 30μm în diametru atunci când se află în regiuni mai adânci ale cartilajului..

Condrocitele tinere au un nucleu mare cu un nucleol proeminent și organite citoplasmatice abundente, cum ar fi complexul Golgi, reticulul endoplasmatic dur, ribozomii și mitocondriile. De asemenea, au depozite abundente de glicogen citoplasmatic.

Condrocitele vechi au puține organite, dar abundente ribozomi liberi. Aceste celule sunt relativ inactive, dar pot fi reactivate prin creșterea sintezei proteinelor..

Condrocite și tipuri de cartilaj

Aranjamentul condrocitelor variază în funcție de tipul de cartilaj unde se găsesc. În cartilajul hialin, care are un aspect alb perlat și translucid, condrocitele se găsesc formând multe grupuri izogene și dispuse în goluri mari cu foarte puține fibre în matrice.

Cartilajul hialin este cel mai abundent în scheletul uman și conține fibre de colagen de tip II.

În cartilajul elastic, care are fibre elastice ramificate abundente, împletite cu fibre de colagen de tip II distribuite în toată matricea, condrocitele sunt abundente și sunt distribuite uniform între fibre.

Acest tip de cartilaj este tipic pentru pinna, trompele Eustachian, unele cartilaje laringiene și epiglotă.

În fibrocartilaj există puține condrocite aliniate între fibrele sale de colagen de tip I groase, dens distribuite.

Acest tip de cartilaj este localizat în discurile intervertebrale, în simfiza pubiană, în zonele de inserție a tendoanelor și în articulația genunchiului..

Caracteristici

Funcția fundamentală a condrocitelor este de a sintetiza matricea extracelulară a diferitelor tipuri de cartilaj. Ca condrocite, împreună cu matricea, ele sunt elementele constitutive ale cartilajului și își împărtășesc funcțiile cu acesta (în ansamblu).

Printre principalele funcții ale cartilajului, se remarcă cele de amortizare sau absorbție a șocurilor sau loviturilor și compresiilor (datorită rezistenței și flexibilității sale)..

În plus, oferă o suprafață articulară netedă care permite mișcări articulare cu frecare minimă și, în cele din urmă, modelează diferite organe, cum ar fi pinna, nasul, laringele, epiglota, bronhiile etc..

Culturi

Cartilajul hialin, care este cel mai abundent în corpul uman, poate fi ținta mai multor leziuni cauzate de boli, dar, mai ales, datorită practicii sportive.

Deoarece cartilajul este un țesut extrem de specializat, cu o capacitate de auto-vindecare relativ mică, leziunile sale pot provoca leziuni ireversibile..

Multe tehnici chirurgicale au fost dezvoltate pentru a repara leziunile cartilajului articular. Deși aceste tehnici, unele mai invazive decât altele, pot îmbunătăți leziunile, cartilajul reparat este format ca fibrocartilaj și nu ca cartilaj hialin. Aceasta înseamnă că nu are aceleași caracteristici funcționale ca și cartilajul original..

Pentru a obține repararea adecvată a suprafețelor articulare deteriorate, au fost dezvoltate tehnici de cultură autologă (din cartilajul propriu) pentru a realiza creșterea in vitro a cartilajului și transplantul său ulterior..

Aceste culturi au fost dezvoltate prin izolarea condrocitelor dintr-o probă de cartilaj sănătos de la pacient, care sunt apoi cultivate și transplantate..

Aceste metode s-au dovedit a fi eficiente pentru creșterea și dezvoltarea cartilajului articular hialin și, după o perioadă de aproximativ doi ani, realizează recuperarea definitivă a suprafeței articulare..

Alte tehnici implică creșterea cartilajului in vitro pe o matrice sau gel de fibrină și acid alginic sau alte substanțe naturale sau sintetice în curs de studiu.

Cu toate acestea, obiectivul acestor culturi este de a furniza material pentru transplantul suprafețelor articulare rănite și recuperarea lor definitivă..

Referințe

1. Dudek, R. W. (1950). Histologie cu randament ridicat (Ed. A 2-a). Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams și Wilkins.
2. Gartner, L. și Hiatt, J. (2002). Text Atlas histologie (Ed. A 2-a). México D.F.: McGraw-Hill Interamericana Editores.
3. Giannini, S., R, B., Grigolo, B. și Vannini, F. (2001). Transplant autolog de condrocite în leziunile osteocondrale ale articulației gleznei. Foot and Ankle International, 22(6), 513-517.
4. Johnson, K. (1991). Histologie și biologie celulară (Ed. A 2-a). Baltimore, Maryland: Seria medicală națională pentru studiu independent.
5. Kino-Oka, M., Maeda, Y., Yamamoto, T., Sugawara, K. și Taya, M. (2005). O modelare cinetică a culturii de condrocite pentru fabricarea cartilajului tehnologic. Journal of Bioscience and Bioengineering, 99(3), 197-207.
6. Park, Y., Lutolf, M. P., Hubbell, J. A., Hunziker, E. B. și Wong, M. (2004). Cultură condrocitară primară bovină în matrice sintetică Hidrogeluri pe bază de poli (etilen glicol) cu sensibilitate la metaloproteinază ca schelă pentru repararea cartilajului. Ingineria țesuturilor, 10(3-4), 515-522.
7. Perka, C., Spitzer, R. S., Lindenhayn, K., Sittinger, M. și Schultz, O. (2000). Cultură mixtă cu matrice: metodologie nouă pentru cultura condrocitelor și pregătirea transplanturilor de cartilaj. Jurnalul de cercetare a materialelor biomedicale, 49, 305-311.
8. Qu, C., Puttonen, K. A., Lindeberg, H., Ruponen, M., Hovatta, O., Koistinaho, J. și Lammi, M. J. (2013). Diferențierea condrogenă a celulelor stem pluripotente umane în co-cultură condrocitară. Jurnalul internațional de biochimie și biologie celulară, Patru cinci, 1802-1812.
9. Ross, M. și Pawlina, W. (2006). Histologie. Un text și un atlas cu celule corelate și biologie moleculară (Ed. A 5-a). Lippincott Williams și Wilkins.