Knochenbildungszellen

Knochenbildungszellen, fachsprachlich Osteoblasten, sind spezialisierte Knochenzellen, die für die Bildung des Knochengewebes verantwortlich sind. Sie stammen aus mesenchymalen Stammzellen, vor allem aus dem periostalen und endostalen Gewebe, und treten während des Knochenaufbaus in Erscheinung.

Aufgabe: Sie synthetisieren und sezernieren den organischen Knochenmatrix-Osteoid, der aus Kollagen Typ I und nicht-kollagenen Proteinen besteht. Gleichzeitig setzen sie Enzyme wie alkalische Phosphatase frei und fördern die Mineralisierung, indem sie Phosphat- und Kalziumstoffe bereitstellen. Wenn Osteoblasten in Lakunen eingebettet werden, differenzieren sie sich zu Osteozyten; einige verbleiben als Liningzellen auf der Knochenoberfläche.

Entstehung: Osteoblasten entstehen in der intramembranösen Ossifikation direkt aus mesenchymalen Zellen, sowie in der endochondralen Ossifikation aus differentiellen Osteoblasten an der Knorpelvorstufe. Sie bilden zuerst Osteoid, das durch Mineralisierung zu festem Knochen ausgehärtet wird, wobei Hydroxylapatit-Kristalle abgelagert werden.

Regulation: Die Aktivität wird durch systemische Hormone wie Parathormon, Vitamin D und Calcitonin sowie lokale Signalwege beeinflusst, darunter BMPs, Wnt-Signaling, Runx2 und Osterix. Osteoblasten regulieren auch die Osteoklasten-Aktivität indirekt über RANKL und OPG; das Gleichgewicht zwischen Bildung und Abbau steuert Knochenmasse und -struktur.

Bedeutung: Defekte oder Dysfunktionen von Osteoblasten beeinträchtigen Knochenbildung und Mineralisierung und sind an Erkrankungen wie Osteoporose oder Osteomalazie beteiligt. Therapeutische Ansätze, die Osteoblasten stimulieren, z. B. Teriparatid, nutzen den Knochenaufbauprozess gezielt.