Функционирование

Остеокласты имеют ацидофильную цитоплазму и расположены в области резорбции (разрушения) кости в лакунах Хоушипа. В активированном остеокласте различают гофрированную каёмку, светлую, везикулярную и базальную зоны. Остеокласт прикрепляется к резорбируемой поверхности кости за счёт формирования замыкающего кольца из подосом — временных выростов цитоплазмы светлой зоны, содержащих F–актин, винкулин, талин, –актинин.Кольцо из подосом исчезает после завершения резорбции и ухода остеокласта. Остеокласт связывается с витронектином костного матрикса через интегрин v3, после чего происходит регулируемое малой гуанозин трифосфатазой Rab-3 формирование гофрированной каёмки. Гофрированная каёмка (рис. 6-55) — многочисленные цитоплазматические выросты, направленные к поверхности кости и достигающие её. Через мембрану выростов из остеокласта выделяется большое количество H⁺ и Cl^–, что создаёт и поддерживает в замкнутом пространстве лакуны кислую среду (рис. 6-56), оптимальную для растворения солей кальция костного матрикса (pH 4.5). Образование H⁺ в цитоплазме клетки катализируется карбоангидразой II. Остеокласт секретирует H⁺ с участием H⁺-насоса V-типа (H⁺,K⁺‑АТФазы). Образуемый HCО₃^– удаляется с помощью мембранного анионообменника Cl^–/HCО₃^– в обмен на внеклеточный Cl^–. Везикулярная зона содержит многочисленные лизосомы, ферменты которых (кислые гидролазы, коллагеназы, катепсин K) разрушают органическую часть костного матрикса. В базальной зоне присутствуют ядра, множество митохондрий, рибосомы и полирибосомы, элементы гранулярной эндоплазматической сети, выраженный комплекс Гольджи.

Болезнь Педжета (остеодистрофия деформирующая, остит деформирующий) — наследственная болезнь, характеризующаяся усиленной резорбцией кости активированными остеокластами и интенсивным образованием остеобластами грубоволокнистой (незрелой) костной ткани на месте пластинчатой. Клинически болезнь выражается деформацией бедренных и большеберцовых костей, позвоночника и черепа с выраженным гиперостозом (рост массы костей), утолщением и искривлением костей, повышенной частотой возникновения опухолей.

Рис. 6-54. Остеокласт. Многочисленные цитоплазматические выросты гофрированной каёмки направлены к поверхности кости. Светлая зона окружает гофрированную каёмку, плотно прилегая к костному матриксу. В везикулярной зоне расположены лизосомы. Ядра, митохондрии, цистерны гранулярной эндоплазматической сети и комплекс Гольджи сосредоточены в базальной зоне. [17]

Рис. 6-55. Взаимодействие остеокласта с поверхностью минерализованного костного матрикса. Карбоангидраза II (CA II) катализирует образование H⁺ и HCО₃^–. H⁺ при помощи протонной H⁺,K⁺‑АТФазы активно выкачивается из клетки, что приводит к закислению замкнутого пространства лакуны. Гидролитические ферменты лизосом расщепляют фрагменты костного матрикса. А — остеокласт на поверхности кости; Б — часть гофрированной каёмки; В — часть клеточной мембраны остеокласта в области гофрированной каёмки. [17]