Osteoblast

von griechisch: osteon - Knochen
Synonym: Osteoplast
Englisch: osteoblast

1 Definition

Osteoblasten sind spezialisierte Knochenzellen, die aus dem embryonalen Mesenchym entstehen. Ihre Hauptaufgabe liegt in der Synthese der kollagenen Knochenmatrix (vorwiegend Kollagen Typ 1). Diese Grundsubstanz, die von den Osteoblasten produziert wird, heißt auch Osteoid.

Die Gegenspieler der Osteoblasten sind die Osteoklasten.

2 Histologie

Die Osteoblasten sind vergleichsweise kleine Zellen, die der mineralisierten Knochengrundsubstanz schichtartig aufliegen und untereinander durch feine Zellfortsätze verbunden sind. Ihr Zytoplasma besitzt einen ausgeprägten Golgi-Apparat. Es ist reich an Mitochondrien und rauem endoplasmatischen Retikulum (RER). Dadurch erschienen sie in der Färbung basophil. Der Zellkern ist rund und relativ groß. Aktive Osteoblasten können immunhistochemisch durch Typ-I-Kollagen-Antikörper markiert werden.

Mit voranschreitender Knochenbildung rücken die Osteoblasten auseinander und mauern sich quasi in die Knochengrundsubstanz ein, wobei ein feines System von Kanälen (Havers-Kanal, Volkmann-Kanal) entsteht. In diesem deutlich weniger stoffwechselaktiven Zustand nennt man sie Osteozyten.

3 Physiologie

Osteoblasten sezernieren dichtes, vernetztes Kollagen sowie in kleineren Mengen die Proteine Osteocalcin und Osteopontin. In organisierten Zellgruppen produzieren sie zudem Hydroxylapatit, in dem sie durch erleichterte Diffusion und aktiven Transport Calcium- und Phosphationen in die Kollagenmatrix (Osteoid) einlagern und damit den mineralisierten Knochen bilden.

Im RANK/RANKL-System spielt der Osteoblast eine entscheidende Rolle für die ausgeglichene Knochenbilanz. Der Osteoblast verfügt über verschiedene Mechanismen, um das Gleichgewicht zwischen Knochenresorption und Knochenbildung zu erhalten. Er sezerniert die zwei löslichen Stoffe M-CSF (Makrophagen-Kolonie stimulierender Faktor) und OPG.

Wenn Osteoblasten in der Knochensynthese aktiv sind, wird alkalische Phosphatase (AP) freigesetzt. Diese findet sich dann auch im Serum. Bei einem erhöhten Knochenwachstum, etwa in der Adoleszenz oder bei der Frakturheilung, kann ein Anstieg der AP-Spiegel gemessen werden.