Osteoklasten

Osteoklasten sind spezialisierte Knochenzellen, die für den Abbau von Knochengewebe verantwortlich sind. Sie sind groß, mehrkernig und stammen aus dem Monozyten-Makrophagen-System, differenzieren unter dem Einfluss von M-CSF. Auf der Knochenoberfläche bilden sie eine Resorptionszone mit einer ruffled border und erzeugen Howship-Lakunen, in denen die Knochenmatrix abgebaut wird.

Der Resorptionsprozess beginnt mit der festen Bindung an die Mineralmatrix. Eine Versiegelung der Kontaktzone und Protonenpumpen (V-ATPase) samt Chloridkanälen erzeugen sauren pH in der Resorptionslakune, wodurch Hydroxyapatit gelöst wird. Gleichzeitig setzen Osteoklasten Proteasen wie Cathepsin K und Matrixmetalloproteinasen frei, die organische Bestandteile abbauen und die Matrix freilegen.

Die Differenzierung der Osteoklasten wird durch RANKL reguliert, das von Osteoblasten und Osteozyten freigesetzt wird und an den RANK-Rezeptor bindet. OPG wirkt als decoy-Rezeptor und hemmt die Differenzierung. M-CSF ist für Überleben und Vorläuferproliferation nötig. Hormone wie Parathormon und Calcitriol erhöhen die Aktivität; Östrogen hemmt sie. Entzündliche Zytokine können sie zusätzlich stimulieren und die Kopplung an die Knochenbildung beeinflussen.

Ein Ungleichgewicht von Resorption und Bildung kann zu Erkrankungen führen, etwa Osteoporose mit vermehrter Resorption oder Osteopetrosis bei verminderter Aktivität. Therapiemöglichkeiten umfassen Bisphosphonate und Denosumab (RANKL-Inhibitoren). Biomarker wie TRAP dienen der Überwachung der Osteoklastenaktivität.

Zusammengefasst sind Osteoklasten zentrale Akteure des Knochenstoffwechsels, arbeiten eng mit Osteoblasten zusammen und ermöglichen die fortlaufende Umstrukturierung des Skeletts als Reaktion auf Belastung, Hormone und pathologische Signale.