Osteogeneza: Różnice pomiędzy wersjami

Z BINWIT
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
(Oznaczono tę wersję do tłumaczenia)
Linia 2: Linia 2:


=Definicja= <!--T:2-->
=Definicja= <!--T:2-->
Osteogenezą nazywamy proces różnicowania się multipotencjalnej komórki macierzystej, pochodzącej z  trzeciego listka zarodkowego, do osteoblastów, a potem do osteocytów. W wyniku tego procesu formowana jest tkanka kostna, która w warunkach fizjologicznych ulega ciągłej rearanżacji. Zdolność do formowania tkanki kostnej jest jedną z najwcześniej opisanych właściwości Mezenchymalnych Komórek Macierzystych (MSC) izolowanych ze szpiku kostnego.
Osteogenezą nazywamy proces tworzenia tkanki kostnej przez multipotencjalne komórki macierzyste trzeciego listka zarodkowego – mezodermy. Komórka macierzysta we wczesnym stadium rozwoju osteogennego, po otrzymaniu sygnału różnicowania, staje się komórką progenitorową tkanki kostnej i traci zdolność różnicowania w kierunku innych komórek pochodzenia mezenchymalnego. Osteogeneza rozpoczyna się w życiu płodowym (ok. 8 tygodnia), a kończy się po osiągnięciu przez organizm dojrzałości; u człowieka następuje to pomiędzy 20 a 25 rokiem życia.
Proces osteogenezy powstający na bazie tkanki łącznej zarodkowej (mezenchymy) nazywamy kostnieniem na podłożu łącznotkankowym i zachodzi głównie podczas formowania płaskich kości czaszki, żuchwy, podniebienia i obojczyków. Z kolei, za wzrost pozostałych kości m.in. długich i krótkich oraz naturalne gojenie złamań odpowiada osteogeneza na podłożu chrzęstnym. W osteogenezie kluczowe są dwie populacje komórek kostnych o uzupełniających się aktywnościach - komórki tworzące kości (osteoblasty, osteocyty) oraz komórki resorbujące kość (osteoklasty)
<ref>Jann J, Gascon S, Roux S, Faucheux N. Influence of the TGF-β Superfamily on Osteoclasts/Osteoblasts Balance in Physiological and Pathological Bone Conditions. Int J Mol Sci. 2020 Oct 14;21(20):7597. doi: 10.3390/ijms21207597</ref>.
Prekursorowymi komórkami osteogenezy są osteoblasty. Osteoblasty pochodzą z dwóch embrionalnych populacji komórkowych: mezenchymalnych komórek zrębowych lub mezenchymalnych komórek macierzystych (MSC)<ref>Pittenger MF, Mackay AM, Beck SC, Jaiswal RK, Douglas R, Mosca JD, Moorman MA, Simonetti DW, Craig S, Marshak DR. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science. 1999 Apr 2;284(5411):143-7. doi: 10.1126/science.284.5411.143</ref>. Różnicowanie MSC do osteoblastów zależy od aktywności wielu cytokin i czynników wzrostu (np. BMP, TGF-β , FGF, IGF) oraz od aktywacji czynników transkrypcyjnych indukujących proces osteogenezy (Osterix, Runx2)<ref>Jann J, Gascon S, Roux S, Faucheux N. Influence of the TGF-β Superfamily on Osteoclasts/Osteoblasts Balance in Physiological and Pathological Bone Conditions. Int J Mol Sci. 2020 Oct 14;21(20):7597. doi: 10.3390/ijms21207597</ref> <ref>Gromolak S, Krawczenko A, Antończyk A, Buczak K, Kiełbowicz Z, Klimczak A. Biological Characteristics and Osteogenic Differentiation of Ovine Bone Marrow Derived Mesenchymal Stem Cells Stimulated with FGF-2 and BMP-2. Int J Mol Sci. 2020 Dec 20;21(24):9726. doi: 10.3390/ijms21249726</ref> <ref>Huntley R, Jensen E, Gopalakrishnan R, Mansky KC. Bone morphogenetic proteins: Their role in regulating osteoclast differentiation. Bone Rep. 2019 May 5;10:100207. doi: 10.1016/j.bonr.2019.100207</ref> <ref>Nakashima K, Zhou X, Kunkel G, Zhang Z, Deng JM, Behringer RR, de Crombrugghe B. The novel zinc finger-containing transcription factor osterix is required for osteoblast differentiation and bone formation. Cell. 2002 Jan 11;108(1):17-29. doi: 10.1016/s0092-8674(01)00622-5</ref> <ref>Linkhart TA, Mohan S, Baylink DJ. Growth factors for bone growth and repair: IGF, TGF beta and BMP. Bone. 1996 Jul;19(1 Suppl):1S-12S. doi: 10.1016/s8756-3282(96)00138-x</ref>. MSC differentiate into osteoblasts, which produce type I collagen and proteoglycans that form the extracellular matrix of bone tissue. Osteoblasts also produce proteins and glycoproteins involved in bone mineralization: osteonectin, osteocalcin, and osteopontin. After the maturation process, osteoblasts form osteocytes and their function is primarily the exchange of nutrients and metabolites. Moreover, osteoblasts indirectly regulate the formation of osteoclasts responsible for bone resorption and remodeling through osteoblast-to-osteoclast communication, paracrine signaling, and cell-bone matrix interaction. Maintaining a balance in the activity of osteoblasts and osteoclasts is essential in bone homeostasis and in the process of bone remodeling, and in the bone fractures repair. An imbalance in their activity leads to diseases such as osteoporosis and Paget's disease, which have a significant impact on the quality of life of patients.


=Bibliografia= <!--T:3-->
=Bibliografia= <!--T:3-->

Wersja z 11:10, 27 kwi 2021

Inne języki:
English • ‎polski

Definicja

Osteogenezą nazywamy proces tworzenia tkanki kostnej przez multipotencjalne komórki macierzyste trzeciego listka zarodkowego – mezodermy. Komórka macierzysta we wczesnym stadium rozwoju osteogennego, po otrzymaniu sygnału różnicowania, staje się komórką progenitorową tkanki kostnej i traci zdolność różnicowania w kierunku innych komórek pochodzenia mezenchymalnego. Osteogeneza rozpoczyna się w życiu płodowym (ok. 8 tygodnia), a kończy się po osiągnięciu przez organizm dojrzałości; u człowieka następuje to pomiędzy 20 a 25 rokiem życia. Proces osteogenezy powstający na bazie tkanki łącznej zarodkowej (mezenchymy) nazywamy kostnieniem na podłożu łącznotkankowym i zachodzi głównie podczas formowania płaskich kości czaszki, żuchwy, podniebienia i obojczyków. Z kolei, za wzrost pozostałych kości m.in. długich i krótkich oraz naturalne gojenie złamań odpowiada osteogeneza na podłożu chrzęstnym. W osteogenezie kluczowe są dwie populacje komórek kostnych o uzupełniających się aktywnościach - komórki tworzące kości (osteoblasty, osteocyty) oraz komórki resorbujące kość (osteoklasty) [1]. Prekursorowymi komórkami osteogenezy są osteoblasty. Osteoblasty pochodzą z dwóch embrionalnych populacji komórkowych: mezenchymalnych komórek zrębowych lub mezenchymalnych komórek macierzystych (MSC)[2]. Różnicowanie MSC do osteoblastów zależy od aktywności wielu cytokin i czynników wzrostu (np. BMP, TGF-β , FGF, IGF) oraz od aktywacji czynników transkrypcyjnych indukujących proces osteogenezy (Osterix, Runx2)[3] [4] [5] [6] [7]. MSC differentiate into osteoblasts, which produce type I collagen and proteoglycans that form the extracellular matrix of bone tissue. Osteoblasts also produce proteins and glycoproteins involved in bone mineralization: osteonectin, osteocalcin, and osteopontin. After the maturation process, osteoblasts form osteocytes and their function is primarily the exchange of nutrients and metabolites. Moreover, osteoblasts indirectly regulate the formation of osteoclasts responsible for bone resorption and remodeling through osteoblast-to-osteoclast communication, paracrine signaling, and cell-bone matrix interaction. Maintaining a balance in the activity of osteoblasts and osteoclasts is essential in bone homeostasis and in the process of bone remodeling, and in the bone fractures repair. An imbalance in their activity leads to diseases such as osteoporosis and Paget's disease, which have a significant impact on the quality of life of patients.

Bibliografia

  1. ↑ Jann J, Gascon S, Roux S, Faucheux N. Influence of the TGF-β Superfamily on Osteoclasts/Osteoblasts Balance in Physiological and Pathological Bone Conditions. Int J Mol Sci. 2020 Oct 14;21(20):7597. doi: 10.3390/ijms21207597
  2. ↑ Pittenger MF, Mackay AM, Beck SC, Jaiswal RK, Douglas R, Mosca JD, Moorman MA, Simonetti DW, Craig S, Marshak DR. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science. 1999 Apr 2;284(5411):143-7. doi: 10.1126/science.284.5411.143
  3. ↑ Jann J, Gascon S, Roux S, Faucheux N. Influence of the TGF-β Superfamily on Osteoclasts/Osteoblasts Balance in Physiological and Pathological Bone Conditions. Int J Mol Sci. 2020 Oct 14;21(20):7597. doi: 10.3390/ijms21207597
  4. ↑ Gromolak S, Krawczenko A, Antończyk A, Buczak K, Kiełbowicz Z, Klimczak A. Biological Characteristics and Osteogenic Differentiation of Ovine Bone Marrow Derived Mesenchymal Stem Cells Stimulated with FGF-2 and BMP-2. Int J Mol Sci. 2020 Dec 20;21(24):9726. doi: 10.3390/ijms21249726
  5. ↑ Huntley R, Jensen E, Gopalakrishnan R, Mansky KC. Bone morphogenetic proteins: Their role in regulating osteoclast differentiation. Bone Rep. 2019 May 5;10:100207. doi: 10.1016/j.bonr.2019.100207
  6. ↑ Nakashima K, Zhou X, Kunkel G, Zhang Z, Deng JM, Behringer RR, de Crombrugghe B. The novel zinc finger-containing transcription factor osterix is required for osteoblast differentiation and bone formation. Cell. 2002 Jan 11;108(1):17-29. doi: 10.1016/s0092-8674(01)00622-5
  7. ↑ Linkhart TA, Mohan S, Baylink DJ. Growth factors for bone growth and repair: IGF, TGF beta and BMP. Bone. 1996 Jul;19(1 Suppl):1S-12S. doi: 10.1016/s8756-3282(96)00138-x
Źródło: „http://192.168.110.77:8081/index.php?title=Osteogeneza&oldid=999”