Typy kostní tkáně, stavba a funkce Histogenese kosti Dentin a cement Junqueira C. a Carneiro J., Gartner L.P. a spol., Lüllmann- Rauch R., Maršala J., Ross a Pawlina, Stevens A. a Lowe J., mikrofotografie H. Brichová, R. Kraus, Pearson-edu Doc. MUDr. H. Brichová, CSc. Institute of Histology and Embryology
Stavba kosti Kost vláknitá, fibrilární - vláknitá složka má plsťovité uspořádání Kost lamelová základní stavební jednotka lamela kostní: a) kost kompaktní b) kost spongiózní Buňky: osteoprogenitorové buňky, osteoblasty, osteocyty, osteoklasty Extracelulární matrix- osteoid: osteoblast složka vláknitá: fibrily- kolagen typu I složka amorfní: proteoglykany glykosaminoglykany: keratan sulfát, chondroitin sulfát, Ca++ vážící glykoproteiny osteocalcin a sialoprotein vazebný protein osteonectin minerální složka: Ca10 (PO4)6 (OH)2, citráty, bikarbonáty, Mg++, K+, Na+ výživu kostní tkáně zajišťují cévy periost- nemineralisovaná vrstvička vaziva, která kryje kost zevně- fixace Sharpeyova vlákna endoost – vrstvička vaziva, osteoprogenitorové buňky kostní dřeň- síť retikulárního vaziva, sinisoidní kapiláry, hemopoetické ostrůvky funkce kosti chrání životně důležité orgány, umožňuje pohyb, představuje reservy kalcia- kost obsahuje asi 99% tělesného kalcia
bazální sekreční zona
těsnící zona
resorpční lakuna Howshipova lakuna
Gartner L.P, Hiat J.L.(2007)
Diferenciace osteoklastu podle Scotta F.Gilberta
iniciální diferenciace v kostní dřeni mononukleární buňky vstupují do cirkulace asi 2-5% z nich se stávají osteoklasty přisednou k povrchu kosti
zánět IL-1 TNFα
proliferují, diferencují se prekursorové buňky
osteoklast cytokin vznik mnohojaderné buňky fusí prekursorových buněk
aktivovaný osteoklast osteoblasty
parathormon
osteotrofické faktory
spongiosní kost
kompaktní kost
základní stavební jednotka lamela kostní
l.plášťové
kostní lamela
je vrstvička mineralisované ECM: kolagenních fibril (3-5µm) paralelně uspořádaných a amorfní hmoty směr uložení fibril se v jednotlivých lamelách mění
l.koncentricky uspořádané
lamely plášťové zevní, vnitřní koncentricky uspořádané lamely, systémy Haversovy osteony lamely vmezeřené
endost
periost
osteocyt v lakuně, výběžky v kostních kanálkách BM= kostní tkáň, CF= kolagenní fibrily, Mf=mikrofilamenta, J=nexus, L=lysosom, G=Golgiho komplex,M=mitochondrie
Krstič R., 1984
plášťové lamely
kompaktní kost
kostní kanálky
koncentrické uspořádání lamel
osteony kostní lakuny
osteocyty jsou uloženy mezi lamelami
HE Haversův kanálek
céva
nervové vlákno
osteocyt EM
trámečky spongiosní kosti
kostní dřeň
ostrůvky krvetvorby
spongiosní kost lamely
tukové buňky
přestavba kosti - remodeling ročně je přestavěno 25% spongiosy 4% kompakty
přestavba kosti kompaktní
mineralizace kosti váčky, obsahující matrix- osteoid jsou obalené krystalky hydroxyapatitu
osteocyty
resorpční lakuna
kompakta
osteoklast
zona plně mineralisované kosti
přibývající minerální deposita
osteoid kolagen nově vytvořené váčky s matrix
osteoblasty
Osifikace, vývoj kosti probíhá ve dvou modelech a) desmogenní- vycházející přímo ze zahuštěného mesenchymu (intramembranous ossification) b) chondrogenní- osifikuje model vytvořený z hyalinní chrupavky
osifikace desmogenní buňky se v místech zahuštění mesenchymu zaoblí, diferencují systém svých organel a stávají se aktivními osteoprogenitorovými buňkami mezi ně proniknou diferencující se cévní pupeny osteoprogenitorové buňky vytvoří skupinu osteoblastů, počnou produkovat extracelulární matrix, osteoid, do které se postupně zalijí vznikají isolované kostní ostrůvky , jejich splýváním se vytvářejí kostní trámečky trámečky splývají, osteoblasty sedí v řadě na povrchu trámečku a tvoří další matrix, zároveň primární trámce usurují osteoklasty remodelace je výsledkem kombinované činnosti osteoblastů a osteoklastů dochází k postupnému přetváření v kost lamelovou -polární uspořádání, vývoj dřeňové dutiny, diferenciace hemopoetické kostní dřeně, vývoj kompaktní kosti
tvorba osteoidu mesenchymové kmenové buňky se diferencují v osteoprogenitorové bb. ty pak v osteoblasty osteoblasty tvoří extracelulární matrix (nemineralisovaná) = osteoid mineralisace matrix, osteoblasty jsou v ní zality = osteocyty Komunikace mezi osteoblasty a osteocyty osteocyty vzájemně probíhá prostřednictvím gap junctions Lüllmann-Rauch 2009
kmenové bb
osteocyt
osifikace desmogenní na podkladě mesenchymu osteoblasty
kostní trámeček
osteoklast osteoblasty
Osifikace chondrogenní model hyalinní chrupavky
kostní límec, manžeta
mesenchymový osteogenní pupen
primární osifikační centrum
chondrogenní osifikace na povrchu diafysy se z mesenchymu vytvoří kostěná manžeta (desmogenní typ osifikace) protože chrupavka je vyživována difusí nastává výrazné zhoršení nutrice a zásobování O2 v důsledku toho následuje hypertrofie buněk chrupavky -zvětšení chondrocytů následkem zhoršeného metabolismu dochází k vypadávání solí Ca² do ECM -kalcifikace chrupavky následuje další zhoršení výživy a zásobování O2 difusí z okolního mesenchymu prorůstá do zvápenělé chrupavky cévní pupen (vstupuje v místě pozdějšího foramen nutritium) na svém vrcholu cévní pupen nese mesenchymové buňky, z nichž se diferencují chondroklasty, osteoblasty, osteoklasty a endothelové buňky v centru kalcifikované chrupavky se cévní pupen větví a větve (s chondroklasty na vrcholu) prorůstají ve směru dlouhé osy kostního modelu k oběma epifysám (čela osifikačních cév) mezi cévními pupeny vznikají směrové trámečky kalcifikované chrupavky na tyto trámečky nasedají osteoblasty, diferencované z progenitorových buněk přítomných v lokalitě cév a vytvářejí primární, vláknitou kost následují další etapy usurace (osteoklasty) a ossifikace (osteoblasty), které nahradí primární kost kostí lamelovou v diafyse vzniká dřeňová dutina na hranici diafysy a epifys přetrvává reservní, růstová chrupavka
osifikace hyalinní chrupavky zona hypertrofie a kalcifikace reservní oblast čela osifikačních cév
zona proliferace zona hypertrofie a kalcifikace
zona erose
osteoklast osteoblasty
kostěná manžeta ossifikační (nutriční) céva kostní trámečky
AZAN
Dentin je silně mineralisovaná pojivová tkáň, složená z extracelulární matrix a jemných cytoplasmatických výběžků odontoblastů
odontoblasty produkují extracelulární matrix, tvořenou kolagenními fibrilami typu I a proteoglykany, glykosaminoglykany (20-30%) anorganickými kalciovými solemi, nacházejícími se ve formě krystalického hydroxyapatitu (70-80%) odontoblasty jsou dlouhé cylindrické buňky s oválnými jádry, uspořádané palisádovitě na hranici pulpy a dentinu, na vnitřním povrchu pulpy jejich dlouhé výběžky prostupují vrstvu praedentinu a vstupují do dentinu cytoplasma odontoblastů je bohatá na granulární endoplasmatické retikulum dlouhé cytoplasmatické výběžky odontoblastů, probíhají v úzkých kanálcích dentinu, dentinových tubulech (dentin tubulární) a dentin, nacházející se mezi tubuly, dentin intertubulární široké base odontoblastů obsahují sekreční granula, vesikuly a microfilamenta odontoblasty synthetisují praedentin (nemineralisovaný), který je postupně mineralisován
příčný řez zubem HE
odontoblasty predentin dentin cement
dentin tubulární dentin intertubulární
kanálky dentinu
odontoblasty
cementocyty
HE
hranice cement- dentin
odontoblasty
HE dentin- kanálky dentinu
periodontální ligamentum
dentin
celulární praedentin odontoblasty
cement
pulpa
Cement zubní
cementocyty
povrch kořene zubu kryje cement, jeho extracelulární matrix je podobná kostní matrix. Má charakter vláknité kosti. Buňky cementu cementocyty, které se diferencují z cementoblastů, se morfologicky ani funkčně neliší od osteocytů. Cement vzniká z mesenchymu desmogenní ossifikací
