Osteoblastos
Los osteoblastos son la célula fundamental del tejido óseo. Son las células que sintetizan la matriz ósea de la que está hecho desde el esqueleto de los peces óseos, hasta el esqueleto de humanos. Puesto que el esqueleto óseo es una característica evolutiva parafilética (está presente en diversos grupos taxonómicos que han evolucionado a partir de un mismo antepasado). Para saber más sobre el esqueleto de humanos puedes ver nuestro artículo aquí.
Función: Los osteoblastos son los encargados del desarrollo y el crecimiento de los huesos durante la etapa juvenil de los individuos y también son los encargados del mantenimiento del hueso adulto y de regenerar el hueso cuando este se rompe. Además, los osteoblastos desempeñan un papel crucial en la homeostasis mineral, ya que son responsables de la deposición de calcio en la matriz ósea.
Origen y destino celular: La osteogénesis es el proceso de diferenciación de los osteoblastos. Las células desde las que se diferencias los osteoblastos se denominan osteoprogenitoras. La diferenciación de las células osteoprogenitoras, que vienen del mesodermo, del periostio o de la médula ósea, se induce mediante factores de crecimiento que se denominan proteínas morfogenéticas del hueso (BMPs), capaces de inducir el crecimiento de hueso, cartílago o tejido conjuntivo. Cuando una célula osteoprogenitora recibe una señal BMP empieza rápidamente a expresar los genes para generar colágeno, osteonectina y fosfatasa alcalina, entre otros compuestos necesarios para el crecimiento del hueso. Cuando el hueso va creciendo acaba envolviendo algunos de los osteoblastos y estos pierden su capacidad para replicarse, en ese momento se dedican al mantenimiento del hueso y no a su síntesis y se denominan osteocitos.
Los osteoblastos forman una capa de una célula de grosor en los extremos que crecen del hueso
La osteogénesis se ve activada por factores de crecimiento propios, como la vitamina D o la hormona paratiroidea (PTH), que regula las concentraciones extracelulares de calcio y fosfato en todo el cuerpo. Pero también se ve influida por otros factores, como el de crecimiento del fibroblasto (cuya función es la de crear fibras para conectar las células) y además existen factores de crecimiento de hueso derivados de plaquetas, que son los primeros que se activan en caso de roturas.
Además, los osteoblastos también pueden ser influenciados por factores mecánicos. La carga mecánica, como el ejercicio físico, puede estimular la actividad de los osteoblastos y promover la formación de hueso. Por el contrario, la falta de carga mecánica, como en la ingravidez del espacio, puede inhibir la actividad de los osteoblastos y conducir a la pérdida de hueso.
Descripción citológica e histológica: los osteoblastos se localizan en los extremos del hueso en una monocapa y van sintetizando el hueso a su paso. Tienen una forma polihédrica, cúbica o cilíndrica con largas prolongaciones citoplasmáticas. Los osteoblastos son células polarizadas, tienen un único núcleo (los osteoclastos son plurinucleados y tienen otro origen celular) y éste se encuentra pegado a la membrana alejado del hueso recién formado. Puesto que son células que sintetizan de forma muy activa tienen numerosas mitocondrias, un Golgi y un Retículo endoplasmático muy desarrollados (puedes saber más sobre el retículo endoplasmático, aquí).
Forman la materia orgánica de la matriz ósea mediante la secreción de vesículas de unos 100nm de diámetro, con altas cantidades de fosfatasa alcalina, calcio (CA2+) y fosfato (PO4—) que liberan en el extremo contrario al núcleo.
Hidroxiapatita: la fosfatasa alcalina toma como sustratos el calcio y el ión fosfato que se ha secretado a la matriz ósea y cristaliza formando fosfato cálcico (Ca5(PO4)3OH). El calcio contenido en la hidroxiapatita representa el 99% del total de calcio corporal y el 80% del fósforo y forman el hueso mineralizado.
Para concluir, los osteoblastos son vitales para la formación y mantenimiento del hueso. Su actividad es esencial para la salud ósea, y su disfunción puede conducir a enfermedades óseas como la osteoporosis. Por lo tanto, la comprensión de la biología de los osteoblastos es fundamental para el desarrollo de terapias para estas enfermedades.