Fig. 1 ilustruje wybarwioną trichromem Massona powierzchnię kości z nowo utworzoną, jeszcze niezmineralizowaną powierzchnią osteoidu w kolorze niebieskim i zmineralizowaną kością w kolorze czerwonym, wraz z przylegającym przekrojem podwójnie wybarwionym na CD34 i aktynę mięśni gładkich (SMA) przy użyciu IHC. Warstwa osteoblastów tworzących kość płaską na powierzchni kości jest pokryta warstwą komórek fibro-osteoblastycznych wydłużonych czaszy SMA+. U dorosłych ludzi kość nie jest budowana, zamiast tego istniejąca kość jest najpierw erodowana, a następnie odbudowywana w procesie określanym jako przebudowa kości (Parfitt, 1994). U osób zdrowych oraz u pacjentów z pierwotną nadczynnością przytarczyc (PHPT) baldachim pokrywa zdecydowaną większość miejsc przebudowy kości (Hauge i in., 2001; Kristensen i in., 2013, 2014). Już w publikacjach z lat 90. XX wieku sugerowano, że wielowarstwowe blaszki komórkowe nad powierzchniami kościotwórczymi u pacjentów z wtórną nadczynnością przytarczyc składają się z komórek linii osteoblastów (Bianco i Bonucci, 1991), natomiast Ellen Hauge i współpracownicy w 2001 roku wykazali, że miejsca przebudowy u pacjentów z PHPT mają bardzo rozległe pokrycie baldachimem (Hauge i wsp., 2001). Przeciwnie, pokrycie komórkami canopy jest zmniejszone u kobiet z osteoporozą pomenopauzalną oraz u pacjentów ze szpiczakiem mnogim lub zespołem Cushinga (Andersen i wsp., 2014; Hinge i wsp., 2015; Jensen i wsp., 2012). Komórki czaszy wywodzą się prawdopodobnie z mezenchymalnych komórek otoczki szpiku kostnego (BME). Komórki BME są umiejscowione ponad powierzchniami quiescent i tworzą niezwykle tłumioną warstwę komórkową, która jest słabo widoczna w mikroskopii świetlnej, ale może być uwidoczniona w mikroskopii elektronowej (EM) (Kristensen i in., 2014). Komórki BME i komórki baldachimu oddzielają powierzchnię kości od przyległego szpiku kostnego i prawdopodobnie stanowią ważną populację progenitorową osteoblastów (Kristensen i in., 2014). W porównaniu z osteoblastami kościotwórczymi, komórki preosteoblastyczne baldachimu mają wydłużone jądra i długie rozszerzenia komórkowe morfologicznie przypominające fibroblasty. Barwią się one pozytywnie na markery osteoblastów, takie jak osterix i runx2, ale także na markery, które są związane z nerwami, komórkami mięśni gładkich, pericytami i fibroblastami, takie jak CD56 (NCAM), P3NP i SMA (Andersen i wsp., 2013; Hinge i wsp., 2015; Jensen i wsp., 2012; Kristensen i wsp., 2013, 2014). Co warte podkreślenia osterix, runx2 i CD56 znakują również komórki linii osteoblastycznej na powierzchniach erodowanych, komórki odwracające oraz osteoblasty kościotwórcze. Jest bardzo prawdopodobne, że komórki BME i daszka odgrywaj± nieznan± rolę w regulacji hematopoetycznych komórek macierzystych i progenitorowych (HSPCs). Po pierwsze, ich pozycja zbiega się z przypuszczalnymi parakrynnymi interakcjami pomiędzy komórkami baldachimu i komórkami szpiku kostnego, ponieważ baldachim pokrywa osteoklasty i komórki linii osteoblastów na powierzchni kości. Po drugie, u niektórych pacjentów z PHPT występuje niedokrwistość, prawdopodobnie z powodu włóknienia szpiku kostnego (Bhadada et al., 2009). Po trzecie, 30 lat temu w jednym z badań wykazano, że dominującym kostnym celem hormonu przytarczyc (PTH) nie był dojrzały osteoblast, lecz putatywna komórka preosteoblastyczna (Rouleau i wsp., 1988), a ostatnio wykazano obecność receptora PTH 1 (PTHR1) w komórkach czaszy dzieci z ciężką chorobą nerek, a pokrycie wyjątkowo wielowarstwowych czasz korelowało z poziomem PTH (Pereira i wsp., 2016). Po czwarte, zarówno w badaniach przedklinicznych, jak i klinicznych wykazano regulacyjną rolę PTH na hematopoetyczne komórki macierzyste (HSCs) i niszę HSC (Brunner i wsp., 2007; Yu i wsp., 2014; Calvi i wsp., 2003), a w badaniu przedklinicznym wykazano, że leczenie PTH po przeszczepie szpiku kostnego skutkowało zwiększoną engraftment HSC (Adams i wsp., 2007). Jednak pacjenci leczeni PTH w okresie 28 dni po podwójnym przeszczepieniu krwi pępowinowej nie uzyskali szybszego lub lepszego powrotu do zdrowia (Ballen i in., 2012). Wciąż jednak komórki fibro-osteoblastyczne, a być może także ich prekursorzy – komórki BME, są głównym celem komórkowym PTH, a niemożność przeniesienia efektów leczenia PTH z badań przedklinicznych do klinicznych nie wyklucza możliwości takiego efektu, ale podkreśla pewne trudności w przenoszeniu wyników z młodych myszy z szybko postępującym modelowaniem kości do starszych ludzi z wolno postępującym remodelingiem kości.
Rys. 1. Wizualizacja powierzchni kościotwórczej. Dwa obrazy uzyskane na sąsiednich przekrojach, które barwiono zmodyfikowanym trichromem Massona (A) lub podwójnie barwiono na CD34 i SMA metodą IHC (B). Dolne przerywane linie wskazują zarys powierzchni kości, górne zaś zarys czaszy. Nowo utworzona niezmineralizowana powierzchnia osteoidu jest niebieska, podczas gdy zmineralizowana kość jest czerwona (A). Zwróć uwagę, że tylko fibro-osteoblastyczne wydłużone komórki czaszy wybarwiają się pozytywnie dla SMA, podczas gdy osteoblasty tworzące bardziej pionową kość wybarwiają się negatywnie (B). Żółte i czarne groty strzałek wskazują kapilarę. Paski skali = 25 μm. Przekroje pochodzą z biopsji szpiku kostnego zatopionego w parafinie od 57-letniej zdrowej kobiety ochotniczki (Danish National Committee on Biomedical Research Ethics project ID # S-20110112).
.