Bővebb ismertető
Részlet:
1. A CSONT ÚJJÁÉPÜLÉSÉNEK CELLULÁRIS ALAPJAI
A csont egyike azon különleges testszöveteknek, amelyek az egész élet során képesek regenerálódni, mint pl. a vér, a bőr vagy a bélnyálkahártya. A felnőtt szervezetben valójában ugyanazok a jól meghatározott lépések ismétíődnek meg, amelyek az embryogenesis során a csontképzést biztosítják. Csonttörés vagy ectopiás csontképződés esetén előbb a mesenchyma elemei proliferálnak és differenciálódnak porcsejt típusúvá, majd osteoblast-differenciálódás indul meg e porcos mintában, ami végül egy hullámos szerkezetű csont képződéséhez vezet. A csont felszínén az emlős szervezetben az egész élet folyamán zajlik az újjáépülés folyamata, mégpedig mind a periostealis és az endostealis felszínen, mind a trabeculák felszínén. A csontban tehát állandóan folyik a meglévő szövet elbontása és új szövet kialakítása, ami a növekedés periódusában alakváltozást eredményez, az ezutáni életszakaszban pedig a hosszú csontok vastagodását. A csonttömeg kis részletekben történő megújítása a csontváz egészét érintő jelenség. A folyamat helyi és szisztémás szabályozás alatt áll, így teremtvén meg az alkalmazkodás lehetőségét a csontot ért mechanikai kihívásokkal szemben és a csontszövet válaszképességét a kalcium-, foszfát-, bikarbonát-, stb. homeostasis változásaira. Kóros körülmények között, mint pl. osteoporosisban vagy osteopetrosis kapcsán, a csontképződés és a bontás folyamatai megváltoznak. A köztük lévő egyensúly megbomlása a csont elvékonyodására vezet, vagy éppen oly mértékű megvastagodását okozza, ami már a csontvelő helyét is elfoglalja.
Számos „in vitro" modellrendszert ismerünk már a csontanyagcserét szabályozó mechanizmusok vizsgálatára. E modellek előnye, hogy az eredményt nem befolyásolják a csonton kívüli szabályozó tényezők.
Szervkultúrák alkalmazása elsősorban a csontreszorpció tanulmányozására való, jelzett kalcium vagy extracelluláris mátrix összetevők felszabadulásának mérésével (1). E modellben pontosan mérhető a csontmatrix szintézisének üteme is. Mivel azonban a szervkultúrák sokféle sejtből állnak, a kapott válaszból nem azonosíthatók egy vizsgált hatóanyag célsejtjei.
Sejtkultúrákat is alkalmazni kell tehát, amelyek nagy vonalakban az alábbi típusokba sorolhatók-: (a) embrió koponyatetőből enzimatikus emésztéssel izolált sejtek (2); (b) a testből eltávolított szövetek továbbnövesztett sejtjei (3); (c) osteo-sarcomából nyert sejtvonal (4); (d) mechanikus diszperzióval nyert sejtek (5) és (e) csontvelősejt-szuszpenziók (6). E modellek legfőbb előnye, de hátránya is egyúttal, hogy minden sejtkultúra mesterséges helyzetet jelent, amelyben a kísérleti céloknak megfelelően változtathatók a sejtek közötti interakciók, az extracelluláris környezet összetétele és a szöveti geometria. Ez az a modell azonban, amellyel pontosan kimutatható valamely anyag hatása egy sejtre, tisztázható a hatás módja és vizsgálhatók következményei.
1.1. CSONTÉPÍTÉS ÉS ÚJJÁÉPÍTÉS: A BMU
A csont bontását és építését két speciális sejt végzi: az osteoclastok bontanak, az osteoblastok építenek. E két sejt együtt alkotja az ún. soksejtű alapegységet, elterjedt rövidítéssel a BMU-t (basic multicellular unit), ami a csont átépülésé-nek az alapja.
i.i.' I
11 I