GLOSSARY

استئوسیت (Osteocyte) سلول بالغ و تخصص‌یافته بافت استخوانی است که نقش مهمی در حفظ، تنظیم و سازگاری استخوان دارد. استئوسیت‌ها فراوان‌ترین سلول‌های موجود در استخوان بالغ هستند. این سلول‌ها در اصل از استئوبلاست‌ها (Osteoblasts) منشأ می‌گیرند. استئوبلاست‌ها سلول‌هایی هستند که در ساخت ماتریکس جدید استخوان نقش دارند. هنگامی که یک استئوبلاست در ماتریکسی که خود و سلول‌های اطراف تولید کرده‌اند محصور می‌شود، به‌تدریج به استئوسیت بالغ تبدیل می‌شود. هر استئوسیت در فضای کوچکی درون ماتریکس معدنی استخوان به نام لاکونا (Lacuna) قرار دارد. استئوسیت‌ها با وجود قرار گرفتن در ماتریکس سخت استخوان، سلول‌هایی منزوی نیستند. از جسم سلولی آنها زوائد باریک و طولانی خارج می‌شود که در کانال‌های بسیار کوچکی به نام کانالیکول‌ها (Canaliculi) قرار می‌گیرند. این زوائد استئوسیت‌های مجاور را به یکدیگر و همچنین به سلول‌های سطح استخوان مرتبط می‌کنند. ارتباط میان استئوسیت‌ها تا حد زیادی از طریق اتصالات شکاف‌دار (Gap Junctions) انجام می‌شود. این شبکه ارتباطی امکان انتقال یون‌ها، مولکول‌های کوچک و پیام‌های سلولی را فراهم می‌کند. مواد مغذی و اکسیژن نیز از عروق خونی موجود در بافت استخوان به کمک این شبکه میکروسکوپی به استئوسیت‌ها می‌رسند. بنابراین استئوسیت‌ها با وجود محصور بودن در ماتریکس معدنی، از نظر متابولیکی فعال باقی می‌مانند. ماتریکس اطراف آنها از اجزای آلی و معدنی تشکیل شده است. کلاژن نوع I (Type I Collagen) بخش مهمی از قسمت آلی ماتریکس استخوان را تشکیل می‌دهد و به مقاومت کششی استخوان کمک می‌کند. بخش معدنی نیز عمدتاً حاوی کریستال‌های هیدروکسی‌آپاتیت (Hydroxyapatite) غنی از کلسیم و فسفات است. ترکیب این اجزا باعث می‌شود استخوان هم سخت باشد و هم بتواند مقدار مشخصی از نیروهای مکانیکی را بدون شکست تحمل کند. استئوسیت‌ها در نگهداری این محیط و تنظیم فعالیت سلول‌های دیگر استخوان مشارکت دارند. به همین دلیل استخوان نباید به‌عنوان یک ماده سخت و بی‌جان در نظر گرفته شود، بلکه یک بافت زنده و پویا است که دائماً به شرایط بدن پاسخ می‌دهد.

یکی از مهم‌ترین وظایف استئوسیت‌ها تشخیص تغییرات مکانیکی واردشده بر استخوان است. هنگام راه رفتن، دویدن، پریدن، بلند کردن وزنه یا حتی تحمل وزن بدن، استخوان‌ها تحت نیروهای مختلف قرار می‌گیرند. این نیروها می‌توانند تغییرات بسیار کوچکی در ساختار استخوان و حرکت مایع اطراف زوائد استئوسیت‌ها ایجاد کنند. استئوسیت‌ها قادرند این تغییرات را احساس کرده و آنها را به پیام‌های زیستی تبدیل کنند. این فرایند بخشی از مکانوتراسن‌داکشن (Mechanotransduction) است. به همین دلیل استئوسیت‌ها اغلب به‌عنوان یکی از مهم‌ترین حسگرهای مکانیکی استخوان شناخته می‌شوند. پس از تشخیص بار مکانیکی، این سلول‌ها می‌توانند پیام‌هایی تولید کنند که فعالیت سلول‌های سازنده و تجزیه‌کننده استخوان را تنظیم می‌کنند. دو گروه مهم دیگر سلول‌های استخوانی استئوبلاست‌ها و استئوکلاست‌ها (Osteoclasts) هستند. استئوبلاست‌ها در تشکیل استخوان جدید نقش دارند، در حالی که استئوکلاست‌ها بخش‌هایی از استخوان قدیمی یا مورد نیاز برای بازسازی را تجزیه می‌کنند. هماهنگی میان تشکیل و برداشت استخوان اساس فرایندی به نام بازسازی استخوان (Bone Remodeling) است. استئوسیت‌ها از طریق مولکول‌های پیام‌رسان مختلف می‌توانند بر این تعادل اثر بگذارند. یکی از مولکول‌های مهم تولیدشده توسط استئوسیت‌ها اسکلروستین (Sclerostin) است. اسکلروستین می‌تواند مسیرهای مرتبط با تشکیل استخوان توسط استئوبلاست‌ها را مهار کند. بارگذاری مکانیکی مناسب می‌تواند در برخی شرایط با کاهش پیام‌های مهاری مرتبط با اسکلروستین همراه شود و محیط مناسب‌تری برای تشکیل استخوان ایجاد کند. استئوسیت‌ها همچنین در تنظیم مسیرهای مولکولی مرتبط با فعالیت استئوکلاست‌ها مشارکت دارند. بنابراین این سلول‌ها می‌توانند مانند یک شبکه هماهنگ‌کننده، اطلاعات مربوط به وضعیت مکانیکی استخوان را دریافت کرده و پاسخ بازسازی بافت را تنظیم کنند. این فرایند به استخوان اجازه می‌دهد ساختار خود را تا حدی متناسب با نیازهای مکانیکی تغییر دهد. کاهش طولانی‌مدت بار مکانیکی نیز می‌تواند تعادل بازسازی استخوان را در جهت متفاوتی تغییر دهد. برای مثال، بی‌تحرکی طولانی یا شرایطی که استخوان برای مدت زیادی تحت بار طبیعی قرار نمی‌گیرد می‌تواند با کاهش توده استخوان همراه باشد. استئوسیت‌ها علاوه بر نقش مکانیکی، در هموستاز مواد معدنی نیز مشارکت دارند. استخوان یکی از مهم‌ترین ذخایر کلسیم و فسفات بدن است و ارتباط پیچیده‌ای میان استخوان، کلیه، روده و هورمون‌های تنظیم‌کننده مواد معدنی وجود دارد. استئوسیت‌ها از طریق تولید برخی پیام‌رسان‌ها در این شبکه تنظیمی مشارکت می‌کنند. یکی از این عوامل FGF23 است که در تنظیم متابولیسم فسفات و ویتامین D نقش دارد. بنابراین عملکرد استئوسیت فراتر از نگهداری ساده ساختار استخوان است و با تنظیم مکانیکی و متابولیکی بدن نیز ارتباط دارد.