Кіріспе
Хондроциттер (грекше χόνδρος, chondros = қаңқа + κύτος, kytos = жасуша) – сау қаңқада ғана табиғатта кездесетін жасушалар. Олар қаңқа матрицасын – негізінен коллаген мен протеогликандардан тұратын – түзетін және оны күтіп ұстайтын жасушалар. «Хондробласт» сөзі көбінесе жетілмеген хондроцитті сипаттау үшін қолданылса да, бұл термин дәл емес, себебі хондроциттердің (мезенхималық шектес жасушалардың) алғашқы түрі әртүрлі жасуша түрлеріне, оның ішінде остеобластарға да дифференциалдануы мүмкін.
Chondrocytes ('/k//ɒ//n//d//r//ə//s//aɪ//t//, // //d//r//oʊ// /, from Greek χόνδρος, chondros = cartilage + κύτος, kytos = cell) are the only cells found in healthy cartilage. They produce and maintain the cartilaginous matrix, which consists mainly of collagen and proteoglycans. Although the word chondroblast is commonly used to describe an immature chondrocyte, the term is imprecise, since the progenitor of chondrocytes (which are mesenchymal stem cells) can differentiate into various cell types, including osteoblasts.
Құрылымы
Хондроциттердің шеміршек матрицасында дөңгелек немесе көпбұрышты құрылым болады. Ерекшелік тіндік шекараларда, мысалы буындардың буын беттерінде кездеседі, онда хондроциттер жалпақ немесе дискоидты болуы мүмкін. Жасуша ішіндегі ерекшеліктер синтетикалық белсенді жасушаға тән. Ересек адамның толық қалыңдығындағы жамбас сүйегінің шеміршегінің жасуша тығыздығы 20-30 жасқа дейін 14,5 (±3,0) × 103 жасуша/мм2 деңгейінде сақталады. Хондроциттердің қартаюы жас өсуімен бірге жүрсе де, ересектердің қалыпты буын шеміршегінде митоздық фигуралар байқалмайды. Ересек хондроциттің құрылымы, тығыздығы және синтетикалық белсенділігі оның орналасуына қарай әртүрлі болады. Беттік аймақта, жасуша тығыздығы ең жоғары болатын жерде, жалпақ жасушалар коллаген талшықтарымен бірге бетке параллель бағытта орналасады. Ортаңғы аймақта хондроциттер ірілеу және дөңгелек болып, кездейсоқ таралады, ал коллаген талшықтары да кездейсоқ орналасады. Тераң аймақтарда хондроциттер шеміршек бетіне перпендикуляр бағытталған бағаналар құрайды, коллаген талшықтары да осы бағытта орналасады. Хондроциттер әртүрлі қабаттардағы орналасуына байланысты әртүрлі мінез-құлық көрсете алады. Біріншілік хондроциттерде синтетикалық қасиеттердегі аймақтық айырмашылықтар сақталуы мүмкін. Біріншілік кірпікшелер дамып келе жатқан өсу тініндегі жасушалардың кеңістіктік бағыты үшін маңызды және хондроциттердегі сезімтал органеллалар болып табылады. Біріншілік кірпікшелер қанатсыз (Wnt) және есекқұйрық сигналдау орталықтары ретінде жұмыс істейді және механосезімді рецепторларды қамтиды.
Генетика
Кондроциттердің саны мен олардың жетілу процесіне бірнеше гендер мен ақуыздар әсер етуі мүмкін. Екі ақуыз, сүйек морфогенетикалық белок 4 (BMP 4) және фибробласт өсу факторы 2 (FGF2) хондроциттерге дифференциациялау деңгейіне әсер ететіні анықталды. Екі ақуыздың да эмбриональды сабақ жасушаларының мезодермалық жасушаларға дифференциациялануына қатысы бар, олар BMP 4 арқылы сигнал беру және FGF2 стимуляторы ретінде әрекет етеді. Мезодермалық қабаттан жасушалар әртүрлі жасуша түрлеріне дифференциациялануын жалғастырады. BMP 4 және FGF2 мезодермалық қабатты ынталандырудан басқа, осы ақуыздармен емдеу хондрогендік және остеогендік ортада өсіргенде хондрогендік және остеогендік жасушаларға дифференциацияланатын жасушалардың санын арттырады. Бұл процесс көптеген омыртқалы жануарларда ұқсас және қаңқаның тіршілік үшін маңыздылығына байланысты қатаң реттеледі. Организмдерде аздаған ауытқулар, реттеудің бұзылуы және мутациялар сирек кездеседі, себебі олар көбінесе организмге зиянды немесе өлімге әкеледі. Сондықтан хондроциттердің жетілуі соншалықты қатаң реттеледі. Егер олар тым жылдам немесе тым баяу жетілсе, организмнің жүктілік немесе нәрестелік кезеңнен аман қалуының ықтималдығы төмен. Скелет қалыптасуына тікелей қатысы бар гендердің бірі – Xylt1. Әдетте, бұл ген гликозаминогликан (GAG) тізбектерін протеогликандарға қосуды катализдейді, олар жасушалық сигнал беру кезінде жасушалардың өсуі, көбеюі және жабысуы сияқты процестерді басқару үшін қолданылады. Бұл процесте қолданылатын екі негізгі протеогликан – гепаран сульфат протеогликандары (HSPG) және хондроитин сульфат протеогликандары (CSPG), олар хондроциттердің жасушадан тыс матрицасында жоғары концентрацияда болады және хондроциттердің жетілуін реттеуде маңызды рөл атқарады. GAG тізбегі дұрыс жұмыс істегенде, ол хондроциттердің жетілу жылдамдығын бақылайды және шеміршек бастамасында жеткілікті жасушалардың жиналуын қамтамасыз етеді. Xylt1 хондроциттер мен дұрыс скелет қалыптасуына қатысты маңызды ген болып табылады және жетілудің қатаң реттелуіне ықпал ететін негізгі фактор. Алайда, 2014 жылы егешқұйрықтарда жүргізілген зерттеуде Xylt1 генінің pug мутациясы хондроциттердің ерте жетілуіне себеп болатыны анықталды. Гомозиготалық pug аллельдері бар жануарлар карликоздық белгілерін көрсетеді және жабайы жануарларға қарағанда едәуір қысқа сүйектерге ие. Ахондроплазия спонтанды мутация немесе аутосомдық-доминантты жолмен мұрагерлік арқылы пайда болуы мүмкін. Гомозиготалық-доминантты және гетерозиготалық генотиптерде ахондроплазия белгілері байқалады, бірақ гетерозиготаларда көбінесе симптомдар жеңілірек болады. Мутацияланған аллель(дер) иегерлері эндохондральды сүйектелудің жетіспеушілігінің әртүрлі белгілерін көрсетеді, соның ішінде проксимальды ұзын сүйектердің қысқаруы және бет ортасының гипоплазиясы. Мутацияланбаған FGFR 3 гені фибробласт өсу факторларының (FGF) экспрессиясына жауапты, олар хондроциттердің көбеюінің қалыпты жүруін қамтамасыз ету үшін белгілі бір деңгейде болуы керек. G380R мутациясы FGFR 3-тің FGF-тің артық экспрессиясына әкеледі және шеміршек жасушадан тыс матрицасындағы тепе-теңдік бұзылады. Хондроциттер тым жылдам көбейіп, шеміршек бастамасындағы жиналысты бұзады және сүйек қалыптасуын нашарлатады. Бұл мутация дозалық әсер етеді, яғни бір ғана көшірме болғанда да FGF экспрессиясының жоғарылауы байқалады, бірақ мутацияның екі көшірмесі болған кездегіден азырақ.
Медициналық қолданыстар
Австралияда Ortho ACI, өсірілген дерікті хондроциттердің суспензиясы, тізе бунағы, сан сүйек қапшығы және тобық бунағындағы шеміршек зақымдануларын емдеу үшін қолданылады.