Chondrogeneza
Definicja
Chondrogenezą nazywamy proces tworzenia tkanki chrzęstnej przez multipotencjalne komórki macierzyste trzeciego listka zarodkowego - mezodermy. Komórka macierzysta we wczesnym stadium rozwoju chondrogennego, po otrzymaniu sygnału różnicowania, staje się komórką progenitorową tkanki chrzęstnej i traci zdolność różnicowania w kierunku innych komórek pochodzenia mezenchymalnego. Mezenchymalne komórki macierzyste przekształcają się w komórki twórcze chrząstki, czyli chondroblasty, które charakteryzują się zdolnością do tworzenia funkcjonalnej w tkance chrzęstnej macierzy pozakomórkowej, składającej się m.in. z włókien kolagenowych, elastyny, oraz proteoglikanów. W wyniku różnicowania powstają chondrocyty, które wraz z amorficzną macierzą międzykomórkową tworzą różnego rodzaju tkankę chrzęstną [1]. Charakterystyczną cechą tkanki chrzęstnej jest brak naczyń krwionośnych i limfatycznych, a odżywianie chondrocytów zachodzi na drodze dyfuzji z naczyń ochrzęstnej. W tkance chrzęstnej nie ma zakończeń nerwowych.
Wyróżniamy trzy rodzaje tkanki chrzęstnej:
- Chrząstka szklista – tkanka o grubości ok. 2-4 mm, zbudowana głównie z kolagenu typu II i typu IX, proteoglikanów, chondrocytów i wody (65-80%). Z chrząstki szklistej zbudowane są m.in. powierzchnie stawowe, krtań, chrzęstne pierścienie tchawicy i oskrzeli, przegroda nosowa [2].
- Chrząstka włóknista – składa się z bardzo gęstej sieci włókien kolagenowych (głównie kolagenu typu I) i jest składnikiem budulcowym ścięgien, więzadeł, spojenia łonowego oraz chrząstki międzykręgowej [3].
- Chrząstka sprężysta – zbudowana głównie z elastyny i kolagenu typu II, charakteryzuje się wysoką elastycznością i zdolnością odkształcania. Z chrząstki sprężystej zbudowane są m.in. małżowina uszna, przewód słuchowy, trąbka słuchowa, nagłośnia oraz małe chrząstki krtani.
Tkanka chrzęstna jest narażona na wiele uszkodzeń spowodowanych czynnikami fizycznymi (nadmierny wysiłek fizyczny) oraz niektórymi chorobami o podłożu autoimmunologicznym. Jeżeli procesy degeneracyjne przeważają nad procesami regeneracyjnymi dochodzi do trwałego uszkodzenia i dysfunkcji tkanki chrzęstnej. Procesy regeneracyjne można wspomagać terapią komórkową z zastosowaniem mezenchymalnych komórek macierzystych poddanych różnicowaniu w kierunku chondrocytów w warunkach in vitro [4][5].
Bibliografia
- ↑ Woods A, Wang G, Beier F. Regulation of chondrocyte differentiation by the actin cytoskeleton and adhesive interactions. J Cell Physiol. 2007 Oct;213(1):1-8. doi: 10.1002/jcp.21110
- ↑ Alice J. Sophia Fox M, Asheesh Bedi, MD, and Scott A. Rodeo, MD. The Basic Science of Articular Cartilage. Sports Health. 2009:461-8
- ↑ Benjamin M, Ralphs JR. Biology of fibrocartilage cells. Int Rev Cytol. 2004;233:1-45. doi: 10.1016/S0074-7696(04)33001-9
- ↑ Solchaga LA, Penick KJ, Welter JF. Chondrogenic differentiation of bone marrow-derived mesenchymal stem cells: tips and tricks. Methods Mol Biol. 2011;698:253-78. doi: 10.1007/978-1-60761-999-4_20
- ↑ Wu L, Bluguermann C, Kyupelyan L, Latour B, Gonzalez S, Shah S, Galic Z, Ge S, Zhu Y, Petrigliano FA, Nsair A, Miriuka SG, Li X, Lyons KM, Crooks GM, McAllister DR, Van Handel B, Adams JS, Evseenko D. Human developmental chondrogenesis as a basis for engineering chondrocytes from pluripotent stem cells. Stem Cell Reports. 2013 Dec 12;1(6):575-89. doi: 10.1016/j.stemcr.2013.10.012