Concetti Chiave
- L'osteoclasto deriva da una linea monocito-macrofagica ed è dotato di un comparto lisosomiale significativo per la sua funzione.
- La digestione dell'osso avviene in modo extracellulare, creando uno spazio sigillato tra la cellula e il tessuto osseo circostante.
- Il processo di degradazione ossea inizia con l'esocitosi di lisosomi che secernono proteasi, attaccando il collagene della matrice ossea.
- L'attività degli enzimi lisosomiali richiede un ambiente acido, ottenuto tramite pompe protoniche che abbassano il pH extracellularmente.
- L'acidificazione favorisce sia la proteolisi delle fibrille collagene sia la dissoluzione della componente minerale della matrice ossea.
Caratteristiche dell'osteoclasto
Ricordando l’origine monocito-macrofagica, non dovrebbe sorprendere il fatto che l’osteoclasto sia caratterizzato da un importante comparto lisosomiale. In prossimità di ciascun nucleo è presente un complesso di Golgi da cui derivano vescicole contenenti una varietà di enzimi tra cui spiccano proteasi acide in grado di distruggere collagene.
Digestione extracellulare dell'osso
Di norma i lisosomi agiscono in sede intracellulare, per digerire materiale sequestrato dall’esterno o anche eliminare componenti citoplasmatiche. In questo caso la digestione deve necessariamente avvenire in sede extracellulare dato che non sarebbe possibile portare l’osso dentro la cellula. Per poter degradare l’osso è necessario creare uno spazio protetto, sigillato rispetto al resto dei tessuti circostanti, questo si ottiene grazie a proteine di adesione tra il plasmalemma e la superficie dell’osso. A questo punto, è possibile secernere le proteasi in questo spazio mediante l’esocitosi di lisosomi, al fine di iniziare ad attaccare il collagene della matrice ossea.
Acidificazione e degradazione ossea
Gli enzimi lisosomiali sono però attivi solo in ambiente acido. Per innescare la proteolisi è necessario quindi abbassare il pH in sede extracellulare. L’abbassamento del pH è reso possibile grazie all’azione di pompe protoniche che sono attive a cavallo della porzione di membrana. L’acidificazione del fluido extracellulare crea una condizione doppiamente favorevole perché si attivano le idrolasi che iniziano a degradare le fibrille collagene, ma al contempo, l’HCl che si trova nella zona provoca la dissoluzione della componente minerale della matrice.
Domande da interrogazione
- Qual è l'origine degli osteoclasti e quali sono le loro principali caratteristiche?
- Come avviene la digestione extracellulare dell'osso da parte degli osteoclasti?
- Qual è il ruolo dell'acidificazione nel processo di degradazione ossea?
Gli osteoclasti hanno origine monocito-macrofagica e sono caratterizzati da un importante comparto lisosomiale, con un complesso di Golgi che produce vescicole contenenti enzimi, tra cui proteasi acide in grado di distruggere il collagene.
La digestione extracellulare dell'osso avviene creando uno spazio protetto tra il plasmalemma dell'osteoclasto e la superficie dell'osso, dove vengono secernute le proteasi tramite l'esocitosi di lisosomi per attaccare il collagene della matrice ossea.
L'acidificazione è fondamentale poiché gli enzimi lisosomiali sono attivi solo in ambiente acido; le pompe protoniche abbassano il pH extracellulare, attivando le idrolasi per degradare le fibrille collagene e favorendo la dissoluzione della componente minerale della matrice.
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