- Característiques
- Creixement de l'cartílag i diferenciació de condroblastos
- histologia
- Condròcits en el teixit cartilaginós
- Els condròcits i els tipus de cartílags
- funcions
- cultius
- referències
Els condròcits són les principals cèl·lules de l'cartílag. S'encarreguen de la secreció de la matriu extracel·lular de l'cartílag, formada per glucosaminoglicans i proteoglicans, fibres de col·lagen i fibres elàstiques.
El cartílag és un tipus especial de teixit conjuntiu de color blanquinós, resistent i elàstic que forma l'esquelet o s'afegeix a certs ossos d'alguns animals vertebrats.
Tall d'un teixit cartilaginós, el número 2 indica la ubicació d'un condròcit (Font: Guido Fregapani via Wikimedia Commons)
El cartílag també contribueix a donar forma a diversos òrgans com el nas, les orelles, la laringe i altres. D'acord a l'tipus de fibres incloses en la matriu extracel·lular secretada, els cartílags es classifiquen en tres tipus: (1) cartílag hialí, (2) cartílag elàstic i (3) fibrocartílag.
Els tres tipus de cartílag posseeixen dos elements constitutius comuns: les cèl·lules, que són els condroblastos i els condròcits; i la matriu, formada per fibres i una substància fonamental semblant a un gel que deixa uns petits espais anomenats "llacunes" on se situen les cèl·lules.
La matriu cartilaginosa no rep vasos sanguinis, vasos limfàtics o nervis i es nodreix per difusió des del teixit connectiu circumdant o, en el cas de les articulacions sinovials, a partir de el líquid sinovial.
Característiques
Els condròcits són presents en els tres tipus de cartílag. Són cèl·lules derivades de les cèl·lules mesenquimàtiques, que a les zones on es forma el cartílag, perden les seves prolongacions, s'arrodoneixen i es congreguen formant unes masses denses anomenades centres de «condrificación».
En aquests centres de condrificación, les cèl·lules progenitores es diferencien en condroblastos, que comencen a sintetitzar la matriu cartilaginosa que a poc a poc els va envoltant.
De forma anàloga al que passa amb els osteòcits (cèl·lules òssies), els condroblastos que queden inclosos en les anomenades «llacunes» de la matriu, es diferencien en condròcits.
Els condròcits dins de les seves llacunes poden dividir-se, formant uns raïms d'unes quatre o més cèl·lules. Aquests raïms es coneixen com a grups isógenos i representen les divisions de l'condròcit original.
Creixement de l'cartílag i diferenciació de condroblastos
En la mesura que cada cèl·lula de cada raïm o grup isógeno va formant matriu, es van allunyant unes de les altres i formen les seves pròpies llacunes separades. Com a conseqüència, el cartílag creix des de l'interior, denominant-se a aquesta forma de creixement de l'cartílag com creixement intersticial.
A les regions perifèriques de l'cartílag en desenvolupament, les cèl·lules mesenquimàtiques es diferencien en fibroblasts. Aquests sintetitzen un teixit connectiu dens irregular colagenoso denominat pericondri.
El pericondri té dues capes: una fibrosa externa vascularitzada i composta de col·lagen tipus I i fibroblasts; i una altra capa cel·lular interna formada per cèl·lules condrogénicas que es divideixen i es diferencien en condroblastos, els quals van formant la matriu que es va addicionant perifèricament.
A través d'aquesta diferenciació de les cèl·lules de l'pericondri, el cartílag també creix per aposició perifèrica. A aquest procés de creixement se li denomina creixement aposicional.
El creixement intersticial és propi de la fase inicial d'el desenvolupament de cartílag, però també passa en el cartílag articular que no posseeix pericondri i en les plaques epifisarias o plaques de creixement dels ossos llargs.
A la resta de el cos, d'altra banda, el cartílag creix per aposició.
histologia
En els cartílags es poden trobar tres tipus de cèl·lules les condrogénicas: els condroblastos i els condròcits.
Les cèl·lules condrogénicas són primes i allargades en forma de fus i s'originen per diferenciació de les cèl·lules mesenquimàtiques.
El seu nucli és ovoide, tenen poc citoplasma i un complex de Golgi poc desenvolupat, mitocondris i reticle endoplàsmic rugós escassos i abundants ribosomes. Poden diferenciar-se en condroblastos o en cèl·lules osteoprogenitoras.
Les cèl·lules condrogénicas de la capa interna de l'pericondri, així com les cèl·lules mesenquimàtiques dels centres de condrificación, són les dues fonts de condroblastos.
Aquestes cèl·lules tenen un gran desenvolupament de l'reticle endoplasmàtic rugós, nombrosos ribosomes i mitocondris, un complex de Golgi ben desenvolupat i nombroses vesícules de secreció.
Condròcits en el teixit cartilaginós
Els condròcits són condroblastos envoltats de matriu extracel·lular. Poden tenir una forma ovoide quan es troben a prop de la perifèria, i una forma més arrodonida amb unes 20 a 30μm de diàmetre quan es troben en regions més profundes de l'cartílag.
Els condròcits joves tenen un nucli gran amb un nuclèol prominent i abundants organel·les citoplasmàtiques com a complex de Golgi, reticle endoplasmàtic rugós, ribosomes i mitocondris. També tenen abundants dipòsits citoplasmàtics de glucogen.
Els condròcits vells tenen poques organel·les, però abundants ribosomes lliures. Aquestes cèl·lules són relativament inactives, però poden ser reactivades augmentant la síntesi proteica.
Els condròcits i els tipus de cartílags
La disposició dels condròcits varia d'acord a el tipus de cartílag on es trobin. En el cartílag hialí, que té un aspecte blanc perlat i translúcid, els condròcits es troben formant molts grups isógenos i disposats en grans llacunes amb molt poques fibres en la matriu.
Cartílag hialí Articular (Font: Eugenio Fernández Pruna via Wikimedia Commons)
El cartílag hialí és el més abundant en l'esquelet humà i conté fibres de col·lagen tipus II.
En el cartílag elàstic, que posseeix abundants fibres elàstiques ramificades i entrellaçades amb fibres de col·lagen tipus II distribuïdes en tota la matriu, els condròcits són abundants i es troben uniformement distribuïts entre les fibres.
Aquest tipus de cartílag és propi de l'pavelló auricular, de les trompes d'Eustaqui, d'alguns cartílags laringis i de l'epiglotis.
Al fibrocartílag existeixen pocs condròcits alineats entre les seves fibres de col·lagen tipus I gruixudes i densament distribuïdes en la matriu.
Aquest tipus de cartílag se situa en els discos intervertebrals, a la símfisi de pubis, a les zones d'inserció dels tendons i en l'articulació dels genolls.
funcions
La funció fonamental dels condròcits és la de sintetitzar la matriu extracel·lular dels diferents tipus de cartílag. Com els condròcits, juntament amb la matriu, són els elements constitutius de l'cartílag i comparteixen amb ell les seves funcions (com un tot).
Entre les funcions principals de l'cartílag destaquen les d'esmorteir o absorbir els xocs o cops i compressions (gràcies a la seva resistència i flexibilitat).
A més, proveeixen d'una superfície articular llisa que permet els moviments articulars amb mínima fricció i, en última instància, els donen forma a diferents òrgans com el pavelló auricular, el nas, la laringe, l'epiglotis, els bronquis etc.
cultius
El cartílag hialí, que és el més abundant de el cos humà, pot ser objecte de múltiples lesions per malalties, però, sobretot, per la pràctica esportiva.
Sent que el cartílag és un teixit altament especialitzat i amb relativament poca capacitat d'autoreparació, les seves lesions poden causar danys irreversibles.
S'han desenvolupat moltes tècniques quirúrgiques per tal de reparar les lesions de l'cartílag articular. Si bé aquestes tècniques, unes més invasives que altres, poden millorar les lesions, el cartílag reparat es forma com fibrocartílag i no com cartílag hialí. Això vol dir que no té les mateixes característiques funcionals que el cartílag original.
Per tal d'obtenir una reparació adequada de les superfícies articulars danyades, s'han desenvolupat tècniques de cultius autòlegs (a partir de cartílag propi) per aconseguir el creixement in vitro de cartílag i la seva posterior trasplantament.
Aquests cultius s'han desenvolupat aïllant, d'una mostra de cartílag sa de el pacient, els condròcits que després es conreen i trasplanten.
Aquests mètodes han demostrat ser eficients per al creixement i desenvolupament de cartílag articular hialí i, després d'un període aproximat de dos anys, aconsegueixen la recuperació definitiva de la superfície articular.
Altres tècniques impliquen el cultiu de cartílag in vitro sobre una matriu o gel de fibrina i àcid algínic o altres substàncies naturals o sintètiques actualment en estudi.
No obstant això, l'objectiu d'aquests cultius és el de proveir de material per al trasplantament de les superfícies articulars lesionades i la seva recuperació definitiva.
referències
- Dudek, RW (1950). High-Yield Histology (2nd ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins.
- Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Text Atles d'Histologia (2nd ed.). Mèxic DF: McGraw-Hill Interamericana Editors.
- Giannini, S., R, B., Grigolo, B., & Vannini, F. (2001). Autologous chondrocyte Transplantation in osteochondral lesions of the ankle joint. Foot and Ankle International, 22 (6), 513-517.
- Johnson, K. (1991). Histology and Cell Biology (2nd ed.). Baltimore, Maryland: The National medical sèries for independent study.
- Kino-Oka, M., Maeda, I., Yamamoto, T., Sugawara, K., & Taya, M. (2005). A kinetic modeling of chondrocyte culture for manufacture of tissue-Engineered cartilage. Journal of Bioscience and Bioengineering, 99 (3), 197-207.
- Park, I., Lutolf, MP, Hubbell, JA, Hunziker, EB, & Wong, M. (2004). Bovine Primary Chondrocyte Culture in Synthetic Matrix Metalloproteinase-Sensitive Poly (ethylene glycol) -Based Hydrogels es a Scaffold for Cartilage Repair. Tissue Engineering, 10 (3-4), 515-522.
- Perka, C., Spitzer, RS, Lindenhayn, K., Sittinger, M., & Schultz, O. (2000). Matrix-mixed culture: New methodology for chondrocyte culture and preparation of cartilage Transplants. Journal of Biomedical Materials Research, 49, 305-311.
- Qu, C., Puttonen, KA, Lindeberg, H., Ruponen, M., Hovatta, O., Koistinaho, J., & Lammi, MJ (2013). Chondrogenic differentiation of human pluripotent stem cells in chondrocyte co-culture. International Journal of Biochemistry and Cell Biology, 45, 1802-1812.
- Ross, M., & Pawlina, W. (2006). Histology. A Text and Atles with correlated cell and molecular biology (5th ed.). Lippincott Williams & Wilkins.