Osteoclastudvikling

Osteoclastudvikling er den biologiske proces, der fører til dannelse og modning af osteclaster, multinukleære celler, der står for knogleresorption i knogleomdannelse og remodellering. Osteclasterne stammer fra hæmatopoietiske myeloide forstadier i knoglemarven og gennemgår flere differentiationstrin, før de bliver funktionelle.

Nødvendige krav er M-CSF, som opretholder overlevelse og proliferation af forstadier, og RANKL, som stimulerer differentiation via RANK. Fusion af mononukleære osteoclastforstadier til multinukleære celler sker blandt andet gennem fusionproteiner som DC-STAMP. Centrale transkriptionsfaktorer er NFATc1, c-Fos og PU.1, som sammen driver udtrykket af nødvendige proteiner og enzymer.

Osteclasterne etablerer en resorptionsfælde på knogleoverfladen og syrer de beskyttede områder samtidig med uorganiske og organiserede proteolytiske enzymer som cathepsin K og MMP-9 til nedbrydning af knoglematriks. Aktiviteten og antallet af osteclaster styres af RANKL/RANK-OPG-axisen, hvor osteoprotegerin (OPG) fungerer som decoyreceptor og dæmper resorption.

Hormonelt og lokalt reguleres udviklingen af osteclaster af PTH og 1,25-dihydroxyvitamin D, som ofte øger RANKL-signalet, samt af østrogen, som dæmper osteoclastaktivitet. Calcitonin har også en hæmmende effekt på resorptionen.

Klinisk relevans: overaktivering af osteclaster bidrager til osteoporose og Pagets sygdom, mens osteoclastdefekt kan føre til osteopetrosis. Behandlinger retter ofte mod osteoclastfunktion, for eksempel bisphosphonater eller denosumab, et anti-RANKL-lægemiddel.

Forskning og metoder: i in vitro-studier differentieres forstadier til osteclaster fra knoglemarv eller monocytære cellelinjer, og markører som TRAP, cathepsin K og calcitoninreceptoren bruges til at karakterisere osteoclaster og deres modenhed.