KONDROSIT: CIRI, HISTOLOGI, FUNGSI, KULTUR - BIOLOGI - 2024

The kondrosit adalah sel utama tulang rawan. Mereka bertanggung jawab atas sekresi matriks ekstraseluler tulang rawan, yang terdiri dari glikosaminoglikan dan proteoglikan, serat kolagen dan serat elastis.

Tulang rawan adalah jenis khusus jaringan ikat yang keras, elastis, dan putih pudar yang membentuk kerangka atau ditambahkan ke tulang tertentu pada beberapa hewan vertebrata.

Bagian jaringan tulang rawan, angka 2 menunjukkan lokasi kondrosit (Sumber: Guido Fregapani via Wikimedia Commons)

Tulang rawan juga berperan dalam membentuk berbagai organ seperti hidung, telinga, laring, dan lain-lain. Menurut jenis serat yang termasuk dalam matriks ekstraseluler yang disekresikan, tulang rawan diklasifikasikan menjadi tiga jenis: (1) tulang rawan hialin, (2) tulang rawan elastis, dan (3) artilago fibrokartilago.

Ketiga jenis tulang rawan memiliki dua blok bangunan yang sama: sel, yaitu kondroblas dan kondrosit; dan matriks, yang terdiri dari serat dan zat dasar yang mirip dengan gel yang meninggalkan ruang kecil yang disebut "celah" tempat sel berada.

Matriks tulang rawan tidak menerima pembuluh darah, pembuluh limfatik, atau saraf dan diberi makan oleh difusi dari jaringan ikat di sekitarnya atau, dalam kasus sendi sinovial, dari cairan sinovial.

karakteristik

Kondrosit ada di ketiga jenis tulang rawan. Mereka adalah sel yang berasal dari sel mesenkim, yang, di daerah di mana tulang rawan terbentuk, kehilangan ekstensi, membulatkan dan berkumpul untuk membentuk massa padat yang disebut pusat "kondrifikasi".

Di pusat kondrifikasi ini, sel progenitor berdiferensiasi menjadi kondroblas, yang mulai mensintesis matriks tulang rawan yang sedikit demi sedikit mengelilinginya.

Dengan cara yang mirip dengan apa yang terjadi dengan osteosit (sel tulang), kondroblas yang termasuk dalam apa yang disebut "celah" matriks, berdiferensiasi menjadi kondrosit.

Kondrosit dalam kekosongan mereka dapat membelah, membentuk kelompok sekitar empat atau lebih sel. Cluster ini dikenal sebagai kelompok isogenik dan mewakili divisi kondrosit asli.

Pertumbuhan tulang rawan dan diferensiasi kondroblas

Karena setiap sel dari setiap cluster atau kelompok isogenik membentuk matriks, mereka menjauh satu sama lain dan membentuk laguna yang terpisah. Akibatnya, tulang rawan tumbuh dari dalam, menyebut bentuk pertumbuhan tulang rawan ini sebagai pertumbuhan interstisial.

Di daerah perifer tulang rawan yang berkembang, sel mesenkim berdiferensiasi menjadi fibroblas. Ini mensintesis jaringan ikat kolagen padat tidak teratur yang disebut perikondrium.

Perikondrium memiliki dua lapisan: lapisan vaskularisasi fibrosa eksternal yang terdiri dari kolagen tipe I dan fibroblas; dan lapisan sel dalam lainnya yang dibentuk oleh sel kondrogenik yang membelah dan berdiferensiasi menjadi kondroblas, yang membentuk matriks yang ditambahkan secara perifer.

Melalui diferensiasi sel-sel perikondrium ini, tulang rawan juga tumbuh dengan aposisi perifer. Proses pertumbuhan ini disebut pertumbuhan appositional.

Pertumbuhan interstisial khas pada fase awal perkembangan tulang rawan, tetapi juga terjadi pada tulang rawan artikular yang tidak memiliki perikondrium dan pada lempeng epifisis atau pelat pertumbuhan tulang panjang.

Sebaliknya, di bagian tubuh lainnya, tulang rawan tumbuh dengan aposisi.

Histologi

Tiga jenis sel kondrogenik dapat ditemukan di tulang rawan: kondroblas dan kondrosit.

Sel kondrogenik berbentuk tipis dan memanjang berbentuk spindel dan berasal dari diferensiasi sel mesenkim.

Inti mereka berbentuk bulat telur, mereka memiliki sedikit sitoplasma dan kompleks Golgi yang tidak berkembang dengan baik, mitokondria langka dan retikulum endoplasma kasar, dan ribosom yang melimpah. Mereka dapat berdiferensiasi menjadi kondroblas atau sel osteoprogenitor.

Sel kondrogenik dari lapisan dalam perikondrium, serta sel mesenkim dari pusat kondrifikasi, adalah dua sumber kondroblas.

Sel-sel ini memiliki retikulum endoplasma kasar yang sangat berkembang, banyak ribosom dan mitokondria, kompleks Golgi yang berkembang dengan baik, dan banyak vesikel sekretori.

Kondrosit di jaringan tulang rawan

Kondrosit adalah kondroblas yang dikelilingi oleh matriks ekstraseluler. Mereka dapat memiliki bentuk bulat telur ketika berada di dekat pinggiran, dan bentuk yang lebih bulat dengan diameter sekitar 20 hingga 30 µm ketika ditemukan di daerah tulang rawan yang lebih dalam.

Kondrosit muda memiliki inti yang besar dengan nukleolus yang menonjol dan organel sitoplasma yang melimpah seperti kompleks Golgi, retikulum endoplasma kasar, ribosom, dan mitokondria. Mereka juga memiliki simpanan glikogen sitoplasma yang melimpah.

Kondrosit tua memiliki sedikit organel, tetapi ribosom bebas melimpah. Sel-sel ini relatif tidak aktif, tetapi dapat diaktifkan kembali dengan meningkatkan sintesis protein.

Kondrosit dan jenis tulang rawan

Susunan kondrosit bervariasi sesuai dengan jenis tulang rawan di mana mereka ditemukan. Pada tulang rawan hialin, yang memiliki penampilan putih seperti mutiara dan tembus cahaya, kondrosit ditemukan dalam banyak kelompok isogenik dan tersusun dalam celah besar dengan sedikit serat dalam matriks.

Tulang Rawan Artikular Hyaline (Sumber: Eugenio Fernández Pruna melalui Wikimedia Commons)

Tulang rawan hialin adalah yang paling melimpah di kerangka manusia dan mengandung serat kolagen tipe II.

Pada tulang rawan elastis, yang memiliki banyak serat elastis bercabang yang terjalin dengan serat kolagen tipe II yang tersebar di seluruh matriks, kondrosit melimpah dan tersebar merata di antara serat.

Jenis tulang rawan ini khas dari pinna, tuba Eustachius, beberapa tulang rawan laring dan epiglotis.

Dalam fibrokartilago, ada beberapa kondrosit yang berbaris di antara serat kolagen tipe I yang tebal dan terdistribusi padat dalam matriks.

Jenis tulang rawan ini terletak di cakram intervertebralis, di simfisis pubis, di area penyisipan tendon dan di sendi lutut.

fitur

Fungsi dasar kondrosit adalah untuk mensintesis matriks ekstraseluler dari berbagai jenis tulang rawan. Seperti kondrosit, bersama dengan matriks, mereka adalah elemen konstitutif tulang rawan dan berbagi fungsinya dengannya (secara keseluruhan).

Di antara fungsi utama tulang rawan adalah sebagai bantalan atau penyerap guncangan atau pukulan dan kompresi (berkat ketahanan dan fleksibilitasnya).

Selain itu, mereka memberikan permukaan artikular yang halus yang memungkinkan gerakan sendi dengan gesekan minimal dan, pada akhirnya, membentuk berbagai organ seperti pinna, hidung, laring, epiglotis, bronkus, dll.

Tanaman-tanaman

Tulang rawan hialin, yang paling melimpah di tubuh manusia, dapat mengalami banyak cedera karena penyakit, tetapi yang terpenting, dari olahraga.

Karena tulang rawan adalah jaringan yang sangat terspesialisasi dengan kapasitas penyembuhan diri yang relatif kecil, lukanya dapat menyebabkan kerusakan yang tidak dapat diperbaiki.

Banyak teknik bedah telah dikembangkan untuk memperbaiki cedera tulang rawan artikular. Meskipun teknik ini, beberapa lebih invasif daripada yang lain, dapat memperbaiki cedera, tulang rawan yang diperbaiki dibentuk sebagai fibrokartilago dan bukan sebagai tulang rawan hialin. Ini berarti tidak memiliki karakteristik fungsional yang sama dengan tulang rawan aslinya.

Untuk mendapatkan perbaikan yang memadai pada permukaan artikular yang rusak, teknik kultur autologous (dari tulang rawan sendiri) telah dikembangkan untuk mencapai pertumbuhan tulang rawan in vitro dan transplantasi selanjutnya.

Kultur ini dikembangkan dengan mengisolasi kondrosit dari sampel tulang rawan yang sehat dari pasien, yang kemudian dibiakkan dan ditransplantasikan.

Metode ini telah terbukti efisien untuk pertumbuhan dan perkembangan tulang rawan artikular hialin dan, setelah jangka waktu sekitar dua tahun, mereka mencapai pemulihan definitif permukaan artikular.

Teknik lain melibatkan budidaya tulang rawan secara in vitro pada matriks atau gel fibrin dan asam alginat atau zat alami atau sintetis lainnya yang saat ini sedang dipelajari.

Namun, tujuan kultur ini adalah untuk menyediakan bahan untuk transplantasi permukaan sendi yang cedera dan pemulihan definitifnya.

Referensi

1. Dudek, RW (1950). High-Yield Histology (edisi ke-2nd). Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins.
2. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Text Atlas of Histology (edisi ke-2nd). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
3. Giannini, S., R, B., Grigolo, B., & Vannini, F. (2001). Transplantasi kondrosit autologus pada lesi osteochondral pada sendi pergelangan kaki. Kaki dan Pergelangan Kaki Internasional, 22 (6), 513–517.
4. Johnson, K. (1991). Histology and Cell Biology (edisi ke-2nd). Baltimore, Maryland: Seri medis nasional untuk studi independen.
5. Kino-Oka, M., Maeda, Y., Yamamoto, T., Sugawara, K., & Taya, M. (2005). Pemodelan kinetik kultur kondrosit untuk pembuatan tulang rawan yang direkayasa jaringan. Jurnal Biosains dan Bioengineering, 99 (3), 197-207.
6. Park, Y., Lutolf, MP, Hubbell, JA, Hunziker, EB, & Wong, M. (2004). Kultur Kondrosit Primer Sapi dalam Hidrogel Berbasis Matriks Sintetis Metalloproteinase-Sensitif Poli (etilen glikol) sebagai Perancah untuk Perbaikan Tulang Rawan. Rekayasa Jaringan, 10 (3–4), 515–522.
7. Perka, C., Spitzer, RS, Lindenhayn, K., Sittinger, M., & Schultz, O. (2000). Kultur campuran matriks: Metodologi baru untuk kultur kondrosit dan persiapan transplantasi tulang rawan. Jurnal Penelitian Bahan Biomedis, 49, 305–311.
8. Qu, C., Puttonen, KA, Lindeberg, H., Ruponen, M., Hovatta, O., Koistinaho, J., & Lammi, MJ (2013). Diferensiasi kondrogenik sel induk berpotensi majemuk manusia dalam kultur bersama kondrosit. Jurnal Internasional Biokimia dan Biologi Sel, 45, 1802-1812.
9. Ross, M., & Pawlina, W. (2006). Histologi. A Text and Atlas dengan korelasi sel dan biologi molekuler (edisi ke-5). Lippincott Williams & Wilkins.