CONDROCITE: CARACTERISTICI, HISTOLOGIE, FUNCȚII, CULTURĂ - BIOLOGIE - 2025

Cele condrocite sunt principalele celule ale cartilajului. Sunt responsabili de secreția matricei extracelulare a cartilajului, formată din glicozaminoglicani și proteoglicani, fibre de colagen și fibre elastice.

Cartilajul este un tip special de țesut conjunctiv dur, elastic, decolorat, care formează scheletul sau se adaugă la anumite oase ale unor animale vertebrate.

Secțiunea țesutului cartilaginos, numărul 2 indică locația unui condrocit (Sursa: Guido Fregapani prin Wikimedia Commons)

Cartilajul contribuie, de asemenea, la forma diferitelor organe, cum ar fi nasul, urechile, laringele și altele. În funcție de tipul de fibre incluse în matricea extracelulară secretată, cartilajul este clasificat în trei tipuri: (1) cartilaj hialin, (2) cartilaj elastic și (3) fibrocartilaj.

Cele trei tipuri de cartilaj au două blocuri de construcție comune: celule, care sunt condroblaste și condrocite; și matricea, formată din fibre și o substanță fundamentală similară cu un gel care lasă spații mici numite „goluri” în care sunt localizate celulele.

Matricea cartilaginoasă nu primește vase de sânge, vase limfatice sau nervi și este hrănită prin difuzie din țesutul conjunctiv din jur sau, în cazul articulațiilor sinoviale, din lichidul sinovial.

caracteristici

Condrocitele sunt prezente în toate cele trei tipuri de cartilaj. Sunt celule derivate din celulele mezenchimale, care în zonele în care se formează cartilajul, își pierd extensiile, se rotunjesc și se reunesc pentru a forma mase dense numite centre de „condensare”.

În aceste centre de condensare, celulele progenitoare se diferențiază în condroblaste, care încep să sintetizeze matricea cartilaginoasă care le înconjoară puțin câte puțin.

În mod similar cu ceea ce se întâmplă cu osteocitele (celulele osoase), condroblastele care sunt incluse în așa-numitele „goluri” ale matricei se diferențiază în condrocite.

Condrocitele din lacurile lor se pot diviza, formând grupuri de aproximativ patru sau mai multe celule. Aceste clustere sunt cunoscute sub numele de grupuri izogene și reprezintă diviziunile condrocitului inițial.

Creșterea cartilajului și diferențierea chondroblast

Deoarece fiecare celulă a fiecărui grup sau grup izogenic formează o matrice, ei se îndepărtează unul de celălalt și își formează propriile lagune separate. În consecință, cartilajul crește din interior, numind această formă de creștere interstițială a cartilajelor.

În regiunile periferice ale dezvoltării cartilajului, celulele mezenchimale se diferențiază în fibroblaste. Acestea sintetizează un țesut conjunctiv colagenos neregulat numit perichondrium.

Perichondriul are două straturi: un strat vascularizat fibros extern compus din colagen de tip I și fibroblaste; și un alt strat de celule interioare format din celule condrogenice care se divizează și se diferențiază în condroblaste, care formează matricea care se adaugă periferic.

Prin această diferențiere a celulelor perichondrului, cartilajul crește și prin aposarea periferică. Acest proces de creștere se numește creștere apositional.

Creșterea interstițială este tipică pentru faza inițială a dezvoltării cartilajelor, dar apare și în cartilajul articular care nu are perichondru și în plăci epifize sau plăci de creștere a oaselor lungi.

În restul corpului, pe de altă parte, cartilajul crește prin apozitie.

Histologie

În cartilaj pot fi găsite trei tipuri de celule condrogenice: condroblaste și condrocite.

Celulele condrogenice sunt subțiri și alungite în formă de fus și provin din diferențierea celulelor mezenchimale.

Nucleul lor este ovoidal, au citoplasmă mică și un complex Golgi slab dezvoltat, mitocondrii rare și reticul endoplasmic dur și ribozomi abundenți. Se pot diferenția în condroblaste sau celule osteoprogenitoare.

Celulele condrogene ale stratului interior al perichondrului, precum și celulele mezenchimale ale centrelor de condensare sunt cele două surse de condroblaste.

Aceste celule au un reticul endoplasmic dur foarte dezvoltat, numeroase ribozomi și mitocondrii, un complex Golgi bine dezvoltat și numeroase vezicule secretoare.

Condrocite în țesutul cartilajelor

Condrocitele sunt condroblaste înconjurate de matrice extracelulare. Pot avea o formă ovoidală atunci când sunt aproape de periferie și o formă mai rotunjită cu aproximativ 20 până la 30 µm în diametru atunci când se găsesc în regiuni mai adânci ale cartilajului.

Condrocitele tinere au un nucleu mare, cu un nucleu proeminent și organele citoplasmatice abundente, cum ar fi complexul Golgi, reticulul endoplasmatic dur, ribozomii și mitocondriile. De asemenea, au depozite abundente de glicogen citoplasmatic.

Condrocitele vechi au puține organule, dar ribozomi liberi abundenți. Aceste celule sunt relativ inactive, dar pot fi reactivate prin creșterea sintezei proteice.

Condrocite și tipuri de cartilaj

Dispunerea condrocitelor variază în funcție de tipul de cartilaj în care se găsesc. În cartilajul hialin, care are un aspect alb perlat și translucid, condrocitele se găsesc în multe grupări izogene și dispuse în goluri mari, cu foarte puține fibre din matrice.

Cartilaj articular hialin (Sursa: Eugenio Fernández Pruna prin Wikimedia Commons)

Cartilajul hialin este cel mai abundent în scheletul uman și conține fibre de colagen de tip II.

În cartilajul elastic, care are fibre elastice ramificate abundente întrețesute cu fibre de colagen de tip II distribuite pe întreaga matrice, condrocitele sunt abundente și uniform distribuite între fibre.

Acest tip de cartilaj este tipic pentru pinna, tuburile europene, unele cartilaje laringiene și epiglotă.

În fibrocartilaj, există câteva condrocite aliniate între fibrele sale de colagen de tip I dens distribuite în matrice.

Acest tip de cartilaj este localizat în discurile intervertebrale, în pubisul simfizic, în zonele de inserție a tendoanelor și în articulația genunchiului.

Caracteristici

Funcția fundamentală a condrocitelor este de a sintetiza matricea extracelulară a diferitelor tipuri de cartilaj. Ca și condrocitele, împreună cu matricea, ele sunt elementele constitutive ale cartilajului și împărtășesc funcțiile sale cu ea (în ansamblu).

Printre principalele funcții ale cartilajului se numără cele de amortizare sau absorbție a șocurilor sau loviturilor și compresiilor (datorită rezistenței și flexibilității sale).

În plus, asigură o suprafață articulară netedă, care permite mișcări ale articulațiilor cu frecare minimă și, în cele din urmă, modelează diferite organe, cum ar fi pinna, nasul, laringe, epiglota, bronhiile etc.

Culturi

Cartilajul hialin, care este cel mai abundent în corpul uman, poate fi supus unor leziuni multiple din cauza bolilor, dar, mai ales, din sport.

Deoarece cartilajul este un țesut extrem de specializat, cu o capacitate de auto-vindecare relativ redusă, rănile acestuia pot provoca daune ireversibile.

Multe tehnici chirurgicale au fost dezvoltate pentru a repara leziunile cartilajului articular. Deși aceste tehnici, unele mai invazive decât altele, pot îmbunătăți leziunile, cartilajul reparat este format ca fibrocartilaj și nu ca cartilaj hialin. Aceasta înseamnă că nu are aceleași caracteristici funcționale ca și cartilajul inițial.

Pentru a obține o reparație adecvată a suprafețelor articulare deteriorate, tehnici de cultură autologă (din cartilaj propriu) au fost dezvoltate pentru a realiza creșterea in vitro a cartilajului și transplantul ulterior.

Aceste culturi au fost dezvoltate prin izolarea condrocitelor dintr-un eșantion de cartilaj sănătos de la pacient, care sunt apoi cultivate și transplantate.

Aceste metode s-au dovedit a fi eficiente pentru creșterea și dezvoltarea cartilajului articular hialin și, după o perioadă de aproximativ doi ani, obțin recuperarea definitivă a suprafeței articulare.

Alte tehnici implică cultivarea cartilajului in vitro pe o matrice sau gel de fibrină și acid alginic sau alte substanțe naturale sau sintetice în curs de studiu.

Cu toate acestea, obiectivul acestor culturi este de a furniza material pentru transplantul suprafețelor articulare lezate și recuperarea definitivă a acestora.

Referințe

1. Dudek, RW (1950). Histologie cu randament ridicat (ediția a II-a). Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins.
2. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Text Atlas of Histology (ediția a 2-a). Mexic DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
3. Giannini, S., R, B., Grigolo, B., & Vannini, F. (2001). Transplant autolog de condrocite în leziuni osteochondrale ale articulației gleznei. International and Footle Ankle, 22 (6), 513–517.
4. Johnson, K. (1991). Histologie și biologie celulară (ediția a II-a). Baltimore, Maryland: seria medicală națională pentru studiu independent.
5. Kino-Oka, M., Maeda, Y., Yamamoto, T., Sugawara, K., & Taya, M. (2005). O modelare cinetică a culturii condrocitelor pentru fabricarea cartilajului fabricat cu țesuturi. Journal of Bioscience and Bioengineering, 99 (3), 197–207.
6. Park, Y., Lutolf, parlamentar, Hubbell, JA, Hunziker, EB, & Wong, M. (2004). Cultura de condrocite primare bovine în matrice sintetică Metaloproteinază-Poli (Sensibilă de etilen glicol) -Hidrogeluri bazate ca un eșafod pentru repararea cartilajelor. Ingineria țesuturilor, 10 (3–4), 515–522.
7. Perka, C., Spitzer, RS, Lindenhayn, K., Sittinger, M., & Schultz, O. (2000). Cultură mixtă matricială: metodologie nouă pentru cultura de condrocite și pregătirea transplanturilor de cartilaj. Journal of Biomedical Materials Research, 49, 305–311.
8. Qu, C., Puttonen, KA, Lindeberg, H., Ruponen, M., Hovatta, O., Koistinaho, J., & Lammi, MJ (2013). Diferențierea condrogenică a celulelor stem pluripotente umane în co-cultura condrocitelor. Revista internațională de biochimie și biologie celulară, 45, 1802-1812.
9. Ross, M., & Pawlina, W. (2006). Histologie. A Text and Atlas cu corelație celulară și biologie moleculară (ediția a 5-a). Lippincott Williams & Wilkins.