Condroblast - Chondroblast
| Condroblasto | |
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 Diagrama de condroblastos
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| Detalhes | |
| Identificadores | |
| Latina | condroblasto |
| º | H2.00.03.5.00002 |
| FMA | 66783 |
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Termos anatômicos da microanatomia | |
Condroblastos , ou células pericondriais , é o nome dado às células progenitoras mesenquimais in situ que, a partir da ossificação endocondral , formarão condrócitos na matriz de cartilagem em crescimento . Outro nome para eles é progenitores cortico-esponjosos subcondrais. Eles têm núcleos eucromáticos e se coram com corantes básicos.
Essas células são extremamente importantes na condrogênese devido ao seu papel na formação dos condrócitos e da matriz da cartilagem, que eventualmente formará a cartilagem. O uso do termo é tecnicamente impreciso, pois os progenitores mesenquimais também podem se diferenciar tecnicamente em osteoblastos ou gordura . Os condroblastos são chamados de condrócitos quando se incorporam na matriz da cartilagem, consistindo de proteoglicanos e fibras de colágeno , até que se situem nas lacunas da matriz . Uma vez que eles se incorporam à matriz da cartilagem, eles crescem a matriz da cartilagem, aumentando mais a matriz extracelular da cartilagem , em vez de se dividirem ainda mais.
Estrutura
Em adultos e em adultos em desenvolvimento, a maioria dos condroblastos está localizada no pericôndrio. Esta é uma fina camada de tecido conjuntivo que protege a cartilagem e é onde os condroblastos ajudam a expandir o tamanho da cartilagem sempre que solicitados por hormônios como GH , TH e glicosaminoglicanos . Eles estão localizados no pericôndrio porque o pericôndrio, localizado na parte externa do osso em desenvolvimento, não está tão fortemente envolto na matriz extracelular da cartilagem como no interior e porque é aqui que os capilares estão localizados. O tipo de crescimento mantido pelos condroblastos é chamado de crescimento ósseo aposicional e aumenta o nascimento do tecido afetado. É importante notar que o pericôndrio e, portanto, os condroblastos, não são encontrados nas superfícies da cartilagem articular das articulações .
Formação e composição da matriz
A matriz extracelular secretada pelos condroblastos é composta por fibras , colágeno , ácido hialurônico , proteoglicanos , glicoproteínas , água e um hospedeiro de macromoléculas . Dentro da cartilagem acabada, as fibras de colágeno compõem 10-20% do volume, água 65-80%, e o proteoglicano-ácido hialurônico agrega o restante. Devido à natureza proliferativa dos condroblastos, as células compõem uma porção maior da composição do que o que é normalmente encontrado dentro da cartilagem completa.
As fibras de colágeno tipo II são responsáveis por dar à futura matriz da cartilagem sua resistência à tração . A estrutura dessas fibras, como a maioria das fibras de colágeno, forma uma estrutura de hélice tripla.
Os proteoglicanos resistem à compressão geralmente aplicada à cartilagem e geram a pressão de dilatação responsável por proteger a matriz da carga de compressão. Eles se ligam a até 100 moléculas de sulfato de condroitina e a até 50 cadeias de glicoaminoglicano de sulfato de queratana . Essas cadeias juntas estão ligadas a uma estrutura de ácido hialurônico que, em conjunto com as fibrilas de colágeno, cria um espaço intrafibrilar intersticial no qual a água é retida pela carga negativa dos proteoglicanos.
Desenvolvimento
Como sugerido no nome, os progenitores mesenquimais se originam do mesoderma . Essas células , quando se formam a partir da mesoderme, se formam especificamente a partir de células-tronco embrionárias por meio da indução por meio de BMP4 e fator de crescimento de fibroblasto FGF2 enquanto o feto está dentro do útero. Foi sugerido que a diferenciação de células-tronco embrionárias com esses fatores de crescimento poderia impedir que as células-tronco, uma vez injetadas em pacientes potenciais , formassem teratomas ou tumores causados por células-tronco .
Sinalização, transcrição e fatores ambientais responsáveis pela criação de condroblasto
Fatores de transcrição
Um importante componente genético desse processo é o Sox9, um fator de transcrição HMG box , que marca as células progenitoras para a diferenciação condrogênica. A inativação do gene Sox9 resultará na perda de toda a formação da cartilagem e, portanto, do condroblasto. Este fator também é expresso ao lado de Sox5 e Sox6.
Runx2 é outro componente genético importante da formação de condroblasto. Verificou-se que a expressão desse gene resultará na supressão da diferenciação de condroblastos. A expressão desse gene também fará com que a cartilagem já formada sofra ossificação endocondral, o que fará com que a cartilagem se forme osso.
É importante notar aqui que esses genes não são os únicos fatores que determinam se os condroblastos se formarão. A inativação ou ativação geral desses genes não transforma todas as células afetadas em um tipo ou outro. Fatores ambientais extrínsecos atuam a montante na determinação de qual tipo de célula se formará a partir de qualquer célula progenitora mesenquimal particular.
Sinalização Wnt / β-catenina
Wnt14 é controlado por Col2a1 e é colocado através da via Wnt mediada por β-Catenina . Níveis mais altos de Wnt14 impediram a diferenciação de condrócitos, enquanto níveis mais baixos pareciam permitir isso. Se a via Wnt / β-Catenina for regulada positivamente, a ossificação endocondral é incentivada, o que promove ossificação da cartilagem formada. Esta via é uma via Wnt canônica por causa da β-Catenina que se acumula assim que a sinalização Wnt14 é iniciada. Após o Wnt14 ser iniciado, a fosforilação da β-Catenina que normalmente marcaria a proteína para destruição é suprimida, o que permite que ela se acumule e, eventualmente, vá para o núcleo da célula para se ligar aos fatores de transcrição LEF / TCF que levam ambos à destruição de qualquer restante β-catenina fosforilada, bem como a diferenciação de células progenitoras mesenquimais em osteoblastos .
O teste desta via indicou que o Wnt / β-Catenina aumenta os níveis de β-Catenina antes da ativação dos fatores de transcrição Runx2 e Osx, o que parece sugerir que os níveis iniciais de β-Catenina podem ser um sinal de que uma célula progenitora mesenquimal precoce irá progredir para um condrócito ou para um osteoblasto.
Ácido retinóico
O ácido retinóico, parte de uma família de moléculas chamadas retinóides , precisa ser reprimido para que os condroblastos se formem. Um estudo de 2003 usando camundongos transgênicos com um receptor de ácido retinóico constitutivamente ativo constatou que os retinóides mantêm as células condensadas em um estado de célula mesenquimal pré-condrogênica que impede a diferenciação celular. Também foi sugerido que a inibição da sinalização de retinoide mediada por receptor induz a expressão de Sox9, que é considerada uma "chave mestre" para a diferenciação de condroblastos.
Fatores Ambientais
A diferenciação de condroblastos é favorecida em um ambiente com alta força compressiva e baixa pressão parcial de oxigênio que se combinam para inibir a proteína 3, uma proteína que inibe a diferenciação da cartilagem. Essas preferências são importantes, uma vez que o tecido de cartilagem maduro é avascular e, portanto, seria inadequado para um ambiente de alto oxigênio.
Função
Os condroblastos parecem migrar para a cartilagem sempre que os condrócitos são destruídos por força mecânica. Os condrócitos restantes se dividem para formar mais condroblastos. O HMGB-1, um fator de crescimento que promove a divisão dos condrócitos, enquanto os receptores para produtos de glicação avançada (RAGE) mediam a quimiotaxia para limpar os restos celulares resultantes do dano. Os condroblastos então secretam a matriz da cartilagem em torno de si mesmos para reformar o tecido cartilaginoso perdido.
No entanto, a regeneração ainda é muito lenta para que o atendimento ao paciente confie efetivamente neste mecanismo de reparo. Parte dessa incapacidade de se regenerar rapidamente de lesões resulta da relativa natureza avascular da cartilagem em comparação com outros tecidos conjuntivos do corpo humano .
Patologia
Às vezes, podem se formar condroblastomas , que são tumores benignos que se formam nos locais de ossificação endocondral devido à estimulação excessiva dos condroblastos. Quando se formam, geralmente são encontrados na tíbia superior ou inferior , bem como na parte superior do úmero, onde a atividade do condroblasto é mais aparente. Raramente, eles podem ser encontrados nos pés, mãos, ossos chatos ou coluna vertebral. 30–50% desses sarcomas apresentam um osteoblastoma que é igualmente benigno.
O condrossarcoma é um tipo de tumor mais maligno , mas a maioria são tumores de baixo grau e freqüentemente aparecem na região do esqueleto axial . Constitui 20% dos tumores do sistema esquelético nos Estados Unidos .