Osteoklasten

Videoempfehlung: Zell- und Gewebearten [14:29]

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Osteoklasten sind spezialisierte Zellen der Knochenmatrix, die die Fähigkeit besitzen, während des Knochenwachstums und-umbaus Knochen abzubauen. Dieser Prozess wird auch als Resorption von Knochensubstanz bezeichnet.

Die Antagonisten der Osteoklasten werden als Osteoblasten bezeichnet. Man kann sich folgenden Merkspruch in Erinnerung rufen, um ihre Funktionen voneinander abzugrenzen:
"OsteoKLasten KLauen, OsteoBlasten Bauen".

Osteoklasten sind bewegliche mehrkernige Riesenzellen, die aus der Verschmelzung von mononukleären Zellen (der Makrophagen-Monozyten-Zellformen) hervorgehen. Sie haben einen Durchmesser von etwa 30 bis 100 μm und enthalten bis zu 25 Zellkerne.

Sie befinden sich in den sogenannten Resporptionslakunen, auch Howship-Lakunen genannt. Das sind Vertiefungen an der Knochenoberfläche, beziehungsweise in der Knochenmatrix, an denen Knochen abgebaut wird.

Osteoklasten besitzen ein Zytoplasma, das reich an Mitochondrien und Lysosomen ist. Das Zytoplasma enthält außerdem einen hochentwickelten Golgi-Apparat sowie zahlreiche Transportvesikel und Mikrotubuli.

An der Stelle, wo die Knochenresorption stattfindet, bildet ein aktiver Osteoklast eine spezialisierte Struktur, den so genannten Faltensaum (englisch "ruffled border"). Dieser Faltensaum ist durch zahlreiche, dichte Mikrovilli gekennzeichnet und ist, wie der Name schon vermuten lässt, stark gefaltet.

In dem Raum zwischen Faltensaum und der Knochenmatrix setzen die Osteoklasten mehrere organische Säuren frei, die für den Abbau der mineralischen Komponenten des Knochens verantwortlich sind. Außerdem sezernieren sie lysosomale Enzyme wie Cathepsin K und nicht-lysosomale Enzyme wie Kollagenase, die die organische Knochenmatrix abbauen.

Osteoklasten spielen eine entscheidende Rolle beim kontinuierlichen Umbau  des Knochens. Sie sind an der Aufrechterhaltung der Calciumhomöostase unter dem Einfluss von Parathormon (PTH) und Calcitonin beteiligt. Das Parathormon stimuliert die Knochenresorption und die anschließende Freisetzung von Calcium, während Calcitonin, ein Schilddrüsenhormon, die Aktivität der Osteoklasten hemmt.