Zellenform und Hohlraumsystem von Osteozyten

Zellform von Osteozyten

• Durch Spezialfärbung wird das Hohlraumsystem sichtbar, das die Osteozyten beherbergt
• Zwischen den Lamellen liegen linsenförmige Lakunen (Höhlen), von denen zahlreiche Knochenkanälchen (Canaliculi) abgehen

Struktur des Hohlraumsystems

• Die Knochenkanälchen verlaufen sowohl senkrecht durch die Lamellen als auch parallel dazu
• Ein Labyrinth von Kanaälchen entsteht, das die ganze mineralisierte Matrix durchzieht
• In den Lakunen liegen die Zellleiber der Osteozyten, in den Kanaälchen ihre dendritischen Fortsätze (50–100 pro Zelle)

Charakteristik des Hohlraumsystems

• Die Hohlraüme werden jedoch nicht vollständig von den Zellen ausgefüllt
• Um jeden Zellleib und jeden Fortsatz bleibt eine schmale Zone (knapp 1 μm bzw. 100 nm breit), die nur interstitielle Flüssigkeit und geringe Mengen organischer Matrix enthält, aber nicht mineralisiert wird

Kommunikation zwischen Osteozyten

• Die Osteozyten stehen durch ihre langen Fortsätze über Gap junctions (Cx 43) in Kontakt miteinander sowie mit Saumzellen und Osteoblasten an der Oberfläche
• Die Plasmamembran der Osteozytenfortsätze ist durch radiaär ausgespannte feine Fäden (wahrscheinlich aus Proteoglykanen) an der Wand der Kanaälchen befestigt

Funktion des Hohlraumsystems

• Das ganze Hohlraumlabyrinth (lakuno-kanalikuläres System) stellt ein Netz von Verkehrswegen dar, über das alle Osteozyten erreichbar sind
• Experimentell wurde gezeigt, dass sich kleine Moleküle (bis 1 kDa) durch Diffusion und größere (bis 70 kDa) durch Konvektion in dem System verteilen können

Osteoblasen

• Stammen von mesenchymalen Stammzellen ab und differenzieren zu Osteoprogenitorzellen
• Werden zeitlebens neue Osteoblasten nachgeliefert
• Sind „Knochenbildner“ und synthesieren Kollagen und steuern die Mineralisation
• Regulieren den Knochenabbau durch Überwachung des Osteoklasten-Haushalts mittels RANK/RANKL-Kopplung
• Liegen immer auf einer freien Oberfläche an, innen oder außen am Knochen, von einer noch nicht mineralisierten Matte von Kollagen (Osteoid) getrennt
• Aktive Osteoblasten sind annähernd kubisch, haben viel RER und sind durch einschichtige Lagen und Gap-junctions miteinander verbunden
• Wirken synchron während der Knochensynthese
• Ca. 50% der aktiven Osteoblasten gehen nach der Fertigstellung apoptotisch zugrunde, einige werden zu Osteozyten, einige gehen in den inaktiven Zustand zurück ins Endost

Lernen Sie die Struktur von Osteozyten und ihr Hohlraumsystem kennen, das durch Spezialfärbung sichtbar gemacht wird. Entdecken Sie die Labyrinth-Struktur von Knochenkanälchen und Lakunen.