CHONDROCYTÁK: JELLEMZŐK, SZÖVETTAN, FUNKCIÓK, TENYÉSZET - BIOLÓGIA - 2025

A porc fő sejtjei a kondrociták. Ők felelősek a porc extracelluláris mátrixának kiválasztásáért, amely glikozaminoglikánokból és proteoglikánokból, kollagénrostokból és elasztikus rostokból áll.

A porc a kemény, elasztikus, piszkosfehér kötőszövet egy speciális típusa, amely a csontvázat képezi, vagy egyes gerinces állatok bizonyos csontjaihoz adják.

A porcszövet szekciója, a 2-es szám jelzi a chondrocita helyét (Forrás: Guido Fregapani a Wikimedia Commons segítségével)

A porc hozzájárul a különféle szervek, például az orr, a fül, a gége és más alakjának kialakulásához is. A szekretált extracelluláris mátrixba beépített rostok típusa szerint a porcot három kategóriába sorolják: (1) hyaline porc, (2) elasztikus porc és (3) fibro porc.

A porc három típusának két közös építőeleme van: sejtek, amelyek kondroblasztok és kondrociták; és a mátrix, amely szálakból és olyan alapvető anyagból áll, mint egy gél, amely kis tereket hagy „réseknek”, ahol a sejtek találhatók.

A porcos mátrix nem fogadja el az ér-, nyirok- vagy idegrendszereket, és a diffúzióval táplálkozik a környező kötőszövetből vagy - szinoviális ízületek esetén - az ízületi folyadékból.

jellemzők

A kondrociták mind a három porcban megtalálhatók. Ezek olyan mezenchimális sejtekből származó sejtek, amelyek a porc képződésének területein elveszítik meghosszabbodásaikat, lekerekülnek és összegyűlnek, hogy sűrű tömegeket képezzenek, amelyeket chondrifikációs központoknak neveznek.

Ezekben a chondrifikációs központokban a progenitor sejtek chondroblastokká alakulnak, amelyek elkezdik a porc mátrix szintetizálását, amely apránként körülveszi őket.

Hasonlóan ahhoz, ami az osteocytákkal (csontsejtekkel) történik, a mátrix úgynevezett „réseiben” szereplő chondroblastok chondrocytákká válnak.

A lakon belüli kondrociták megoszlanak, körülbelül négy vagy annál több sejtcsoportot képezve. Ezeket a klasztereket izogén csoportoknak nevezzük, és az eredeti kondrocita megosztását képviselik.

A porc növekedése és a chondroblast differenciálódása

Mivel az egyes klaszterek vagy izogén csoportok minden egyes sejtje mátrixot képez, elmozdulnak egymástól és saját külön lagúnákat alkotnak. Ennek következményeként a porc belülről növekszik, ezt a porcnövekedésnek ezt a formáját intersticiális növekedésnek nevezik.

A fejlődő porc perifériás régióiban a mezenchimális sejtek fibroblasztokké differenciálódnak. Ezek egy sűrű, szabálytalan kollagén kötőszövetet szintetizálnak, az úgynevezett perichondriumot.

A perichondriumnak két rétege van: egy külső rostos vaszkuláris réteg, amely I típusú kollagénből és fibroblasztokból áll; és egy másik belső sejtréteg, amelyet kondrogénsejtek alkotnak, amelyek megoszlanak és differenciálódnak chondroblastokká, amelyek képezik a mátrixot, amelyet periférián adnak hozzá.

A perichondrium sejtjeinek ezen differenciálódása révén a porc perifériás alkalmazással is növekszik. Ezt a növekedési folyamatot szokásos növekedésnek nevezzük.

Az intersticiális növekedés a porc fejlődésének kezdeti szakaszára jellemző, ám az ízületi porcnál is, amelyben nincs perichondrium, valamint a hosszú csontok epiphysealis vagy növekedési lemezein is.

A test többi részében ezzel szemben a porc növekszik.

Szövettan

Három típusú kondrogén sejt található a porcban: kondroblasztok és kondrociták.

A kondrogén sejtek vékonyak és hosszúkásak, orsó alakúak, és a mezenchimális sejtek differenciálódásából származnak.

Maguk petefészek, kevés citoplazmájukkal és gyengén fejlett Golgi komplexekkel, ritka mitokondriumokkal és durva endoplazmatikus retikulummal, valamint bőséges riboszómákkal rendelkeznek. Megkülönböztethetik kondroblasztokban vagy oszteoprogenitor sejtekben.

A kondroblasztok két forrása a perichondrium belső rétegének kondrogén sejtjei, valamint a kondrifikációs központok mezenchimális sejtjei.

Ezeknek a sejteknek magasan fejlett durva endoplazmatikus retikuluma, számos riboszóma és mitokondriuma van, jól fejlett Golgi komplexe és számos szekréciós vezikuluma van.

Chondrocyták a porcszövetben

A kondrociták extracelluláris mátrix által körülvett chondroblastok. A perem közelében lehet pete alakú, és körülbelül 20-30 μm átmérőjű, lekerekített alakúak, ha a porc mélyebb régióiban találhatók.

A fiatal csontvértesteknek nagy magja van egy kiemelkedő magdal és bőséges citoplazmás organellákkal, például Golgi-komplex, durva endoplazmatikus retikulum, riboszómák és mitokondriumok. Bőséges citoplazmatikus glikogénraktáruk is van.

A régi chondrocytákban kevés organellák vannak, de bőséges szabad riboszómák vannak. Ezek a sejtek viszonylag inaktívak, de a proteinszintézis fokozásával újra aktiválhatók.

Csontok és porc típusai

A kondrocyták elrendezése a porc típusától függően változik, ahol megtalálhatók. A gyöngyfehér és áttetsző megjelenésű hyaline porcban a kondrociták számos izogén csoportban találhatók, és nagy résekben vannak elrendezve, és a mátrixban nagyon kevés rost található.

Hialin ízületi porc (Forrás: Eugenio Fernández Pruna a Wikimedia Commons segítségével)

A hialin porc a legelterjedtebb az emberi csontvázban, és II. Típusú kollagén rostokat tartalmaz.

Az elasztikus porcban, amely bőségesen elágazó elasztikus szálakkal összefonódik a mátrixban eloszlatott II. Típusú kollagén szálakkal, a kondrociták bőségesen vannak és egyenletesen eloszlanak a rostok között.

Ez a típusú porc jellemző a felszínre, az eustachian csövekre, néhány gége porcra és az epiglottisra.

A fibro porcban kevés chondrocita van sorakozva a mátrix vastag, sűrűn eloszlatott I. típusú kollagénszálai között.

Ez a típusú porc az intervertebrális korongokban, a közönség szimfízisében, az inak beillesztési területein és a térdízületben található.

Jellemzők

A kondrocyták alapvető funkciója a különféle porcok extracelluláris mátrixának szintézise. A kondrocitákhoz hasonlóan a mátrixtal együtt a porc alkotóelemei is, és vele együtt működnek (mint egész).

A porc fő funkciói között szerepelnek az ütések vagy fújások, valamint a kompressziók párnázása vagy abszorpciója (ellenállásának és rugalmasságának köszönhetően).

Ezen felül sima ízületi felületet biztosítanak, amely minimális súrlódással lehetővé teszi az ízületek mozgását, és végül alakítja a különböző szerveket, mint például a csúcs, az orr, a gége, a végtag, a hörgők stb.

növények

Az emberi testben a leggyakrabban előforduló hialin porc többféle sérülést szenvedhet el betegségek, de mindenekelőtt a sport miatt.

Mivel a porc nagyon speciális szövet, viszonylag csekély öngyógyító képességgel rendelkezik, sérülései visszafordíthatatlan károkat okozhatnak.

Számos műtéti technikát fejlesztettek ki az ízületi porc sérülések orvoslására. Bár ezek a módszerek, amelyek néhánynál invazívabbak, mint mások, javíthatják a sérüléseket, a helyrehozott porc fibrocartilage, és nem hyaline porc formájában képződik. Ez azt jelenti, hogy annak funkcionális tulajdonságai nem azonosak az eredeti porcéval.

A sérült ízületi felületek megfelelő javításának érdekében autológ tenyésztési technikákat fejlesztettek ki (saját porcból), hogy a porc in vitro növekedését és az azt követő átültetést elérjék.

Ezeket a tenyészeteket úgy fejlesztették ki, hogy a kondrocytákat a beteg egészséges porcmintájából izolálják, majd tenyésztik és átültetik.

Ezek a módszerek bebizonyították, hogy hatékonyak a hyaline ízületi porc növekedésében és fejlődésében, és körülbelül két év elteltével elérik az ízületi felület végleges helyreállítását.

Más technikák a porc in vitro tenyésztését képezik fibrin és alginsav vagy más, jelenleg vizsgált természetes vagy szintetikus anyagok mátrixán vagy gélén.

Ezeknek a kultúráknak az a célja azonban, hogy anyagot biztosítsanak a sérült ízületi felületek átültetéséhez és végleges helyreállításához.

Irodalom

1. Dudek, RW (1950). Nagy hozamú histológia (2. kiadás). Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins.
2. Gartner, L. és Hiatt, J. (2002). A szövettan szöveges atlasza (2. kiadás). Mexikó DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
3. Giannini, S., R., B., Grigolo, B. és Vannini, F. (2001). Autológ kondrocita transzplantáció a bokaízület osteochondrális lézióiban. Foot and Ankle International, 22. (6), 513–517.
4. Johnson, K. (1991). Szövettan és sejtbiológia (2. kiadás). Baltimore, Maryland: Nemzeti orvosi sorozat a független tanulmányhoz.
5. Kino-Oka, M., Maeda, Y., Yamamoto, T., Sugawara, K. és Taya, M. (2005). A kondrocita tenyészet kinetikus modellezése szövettel módosított porc előállításához. Journal of Bioscience and Bioengineering, 99 (3), 197–207.
6. Park, Y., Lutolf, MP, Hubbell, JA, Hunziker, EB, és Wong, M. (2004). Szarvasmarha primer kondrocita tenyészet szintetikus mátrixban Metalloproteinase-érzékeny poli (etilénglikol) alapú hidrogélek állványként a porc javítására. Tissue Engineering, 10 (3–4), 515–522.
7. Perka, C., Spitzer, RS, Lindenhayn, K., Sittinger, M., és Schultz, O. (2000). Mátrix-kevert tenyészet: Új módszer a kondrocita tenyésztéshez és a porcátültetés előkészítéséhez. Journal of Biomedical Materials Research, 49, 305–311.
8. Qu, C., Puttonen, KA, Lindeberg, H., Ruponen, M., Hovatta, O., Koistinaho, J., és Lammi, MJ (2013). Az emberi pluripotens őssejtek kondrogén differenciálódása a chondrocita ko-tenyészetben. International Journal of Biochemistry and Cell Biology, 45, 1802–1812.
9. Ross, M., és Pawlina, W. (2006). Szövettan. Szöveg és atlasz korrelált sejt- és molekuláris biológiával (5. kiadás). Lippincott Williams & Wilkins.