Chondroblast

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 2. November 2016
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Chondroblasten sind Vorläuferzellen der Chrondrozyten und bilden die extrazelluläre Matrix des Knorpelgewebes. Sie finden sich im Laufe des Prozesses in einer Lakune von ihren Nachbarzellen isoliert und werden in diesem Moment zu den Knorpelzellen Chrondrozyten. Die bekannteste Erkrankung im Zusammenhang mit dem Knorpelgewebe ist die degenerative Arthrose.

Inhaltsverzeichnis

Was ist ein Chondroblast?

Auf Griechisch bedeutet "chondros" so viel wie „Körnchen“ oder „Knorpel“. Das Wort "blastos" wird wörtlich als „Keim“ oder „Spross" übersetzt. Der medizinisch biologische Fachbegriff Chondroblast ist dementsprechend ein Lehnwort aus dem Griechischen, das sich aus den beiden genannten Wörtern zusammensetzt.

Bei Chondroblasten handelt es sich um Vorläuferzellen der sogenannten Chrondrozyten, die im menschlichen Körper bedeutend an der Bildung des Knorpelgewebes beteiligt sind. Chrondroblast und Chrondrozyt sind keine synonymen Begriffe. Chondrozyten entwickeln sich aus Chrondroblasten, die im Stadium ihrer Entwicklung noch teilungsfähig sind. Somit bezieht sich die Medizin mit dem Begriff Chrondroblast auf ein Entwicklungsstadium der Chrondrozyten, in dem die Differenzierung und Spezialisierung noch nicht abgeschlossen ist. Die Chondrozyten-Bildung wird als Chondrogenese zusammengefasst.

Anatomie & Aufbau

Mesenchym wird in der Zeit der Embryonalentwicklung gebildet und entspricht einem wichtigen Füll- und Stützgewebe mit Polypotenz. Das heißt, dass sich aus Mesenchym über Differenzierungs- und Teilungsprozesse viele verschiedene Gewebearten entwickeln können. Das Mesenchym stammt aus dem Mesoderm, also dem mittleren Keimblatt.

Neben Bindegewebe, Sehnen und Knochen entsteht aus dem Mesenchym das Knorpelgewebe. Das Gewebe besteht aus sternartig verzweigten Zellen, die durch Fortsätze und den Nexus verbunden sind und lockere Interzellularsubstanz in ihren Zwischenräumen tragen. Aus dem Mesenchym bilden sich durch Mitoseprozesse auf dem Weg zum Knorpelgewebe sogenannte Prächondrozyten. Dabei handelt es sich um Vorläuferzellen der Chrondroblasten. Aus diesen Chondroblasten entwickeln sich im Laufe der Zeit die Chondrozyten. Ein Unterschied besteht zwischen frühen Chondroblasten und späten Chondroblasten, die charakteristischerweise säulenförmig aufgebaut sind.

Funktion & Aufgaben

Chrondroblasten sind die Basis für Chondrozyten. Obwohl es sich letztlich um Vorläuferzellen handelt, erfüllen sie selbst bereits wichtige Aufgaben im menschlichen Körper. Diese Aufgaben entsprechen der Produktion und Sekretion von verschiedenen Komponenten der Knorpelgrundsubstanz. Im Wesentlichen sind Chondroblasten dazu in der Lage, alle Komponenten der Knorpelmatrix herzustellen. Zu diesen Komponenten zählen neben Typ-II-Kollagen die Glykosaminoglykane, so insbesondere Chondroitinsulfate, Keratansulfate und Hyaluronsäuren.

Die Zellen geben die extrazelluläre Matrix des kollagenen Knorpels an ihre Umgebung ab. Diese Sekretion hat eine Matrixanreicherung um die Zellen herum zur Folge. Wegen der fortschreitenden Bildung und Sekretion von extrezellulärer Matrix unterliegt die Matrix selbst appositionellem Wachstum, das die sezernierenden Zellen von ihrer Umgebung separiert. Substanzen wie der Fibroblasten-Wachstumsfaktor-18 (FGF-18) regen die Zellen zur Bildung von Knorpelmatrix an. Im Laufe des Wachstums finden sich die Chondroblasten in einer Lakune wieder. Bei einer Lakune handelt es sich um einen abgeschlossenen Hohlraum, der einen Chrondroblasten von seinen Nachbarzellen trennt.

Solange die extrazelluläer Matrix noch einer gewissen Flexibilität unterliegt, kann sich der Chrondroblast noch teilen. Sobald ein einzelner Chondroblast von allen Seiten fest in der Lakune eingeschlossen ist, verliert er seine Teilungsfähigkeit. Auch die Matrixbildung wird ab diesem Zeitpunkt eingestellt. Wenn ein Chondroblast in seiner Lakune also weder weitere Zellteilung, noch weitere Matrixbildung betreibt, hat er das Ende seiner Differenzierungsphase erreicht. Die Rede ist dann nicht mehr von einem Chondroblasten, sondern Chondrozyten.

Chrondrozyten sind in diesem Zusammenhang im Knorpelgewebe ansässige Knorpelzellen, die den Hauptbestandteil des Knorpels ausmachen. Mit der Bildung von Chrondrozyten ist die Chondrogenese abgeschlossen. Der Knorpel ist beispielsweise im Rahmen der Knochenbildung relevant und stellt eine Zwischenstufe von Knochengewebe dar.

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Krankheiten

Eine der bekanntesten Erkrankungen in Zusammenhang mit dem menschlichen Knorpel und den Chrondroblasten oder Chondrozyten ist die Arthrose. Bei dieser degenerativen Erkrankung entstehen entzündungsunabhängige Schäden an den Gelenken, die starke Schmerzen hervorrufen. Die extrazellulären Matrix-Proteine der Chondroblasten bauen sich durch Proteasen ab.

Mittlerweile ist die knorpelstimulierende Wirkung des Fibroblasten-Wachstumsfaktor-18 bekannt. Aus diesem Grund beschäftigt sich die medizinische Forschung derzeit mit der intraartikulären Injektion des Wachstumsfaktors, um die Knorpeldefekte von Patienten der Arthrose auszugleichen. Rekombinant produziert humanes FGF-18 wird aktuell (Stand 2016) klinisch erprobt. Nicht nur im Rahmen der Arthrose spielen Chondroblasten und ihre Sekretionsprozesse eine Rolle. Relevant sind sie auch für die sogenannte Achondroplasie. Bei diesem pathologischen Phänomen handelt es sich um eine relativ verbreitete Mutation, die sich auf das Wachstum des Skelettsystems auswirkt.

Die Patienten leiden an einem dysproportionierten Zwergwuchs. Sie sind mit einem verhältnismäßig langen Rumpf ausgestattet und ihre mittlere Extremitäten-Region ist mehr oder weniger stark verkürzt. Die Gliedmaßen der Patienten wirken plump. Schuld an der Wachstumsstörung ist eine mutationsbedingt quantitative Störung der chondralen Osteogenese. Die Erberkrankung geht mit einer verminderten Anzahl von Knorpelzellrezeptoren für den wachstumsförderlichen Fibroblastenwachstumsfaktor FGFR-3 einher.

In einer Folge dessen können die Chondroblasten nicht ausreichend extrazelluläre Matrix anlegen und sich somit nicht in ausreichendem Maß zu Chondrozyten entwickeln. In der Wachstumsfuge des Knorpelgewebes ist die Chondrozytenproliferation und -differenzierung also herabgesetzt. Aufgrund dessen wird die chondrale Knochenbildung gestört. Bei dieser Art der Knochenbildung entsteht der Knochen über die Zwischenstufe des Knorpelmaterials und verknöchert schließlich von innen oder außen. Wenn dieser Prozess von Störungen betroffen ist, ist auch die Frakturheilung nach einem Knochenbruch gestört.

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