Поведение остеокластов обусловливается многими факторами. Кальцитонин (гормон щитовидной железы) оказывает на них ингибирующее действие. Паратиреоидный гормон производит противоречивый эффект: он стимулирует остеоциты (соперников остеокластов) и заставляет их продуцировать больше белка и выделять специальную молекулу, которая, в свою очередь, активизирует остеокласты. Таким образом, паратиреоидный гормон прямо стимулирует остеоциты и косвенно – остеокласты: получается своего рода межклеточная система сдержек и противовесов.
Рисунок 14. Остеокласт имеет много ядер, что может объясняться необходимостью выполнения разнообразных задач в процессе разрушения костной ткани. Эти сложно устроенные клетки способны уничтожить скелет, который мог бы тысячи лет пролежать на земле, нетронутый ветрами и непогодой.
Хрупкое равновесие
От чего зависит скорость процессов создания и резорбции кости? Существует целый ряд факторов, которые еще до конца не изучены. Однако имеющихся знаний достаточно для того, чтобы осознать всю сложность их взаимозависимости и исследовать некоторые способы управления процессами в пользу костей. Например, паратиреоидный гормон при его пониженном уровне в сыворотке крови стимулирует костеобразующие остеоциты, но в более высокой концентрации снижает содержание минеральных веществ в костях предплечья. Фосфор тоже участвует в процессе, но избыток солей фосфорной кислоты влияет на усвоение кальция. Это, в свою очередь, изменяет уровень паратиреоидного гормона, что тоже сказывается на абсорбции.
При нормальных обстоятельствах эти вроде бы противоположные биологические процессы прекрасно уравновешивают друг друга. Применив атомно-силовой микроскоп, позволяющий разглядеть больше деталей, чем электронный, ученые увидели, как деловито остеокласты пережевывают компоненты кости в участках с микротрещинами. Это наблюдение позволяет предположить, что на местном уровне остеокласты притягиваются к пораженным участкам (сам этот механизм пока не изучен) и начинают создавать полости, где происходит резорбция костной ткани. Затем остеоциты могут извлечь из кровотока высвобожденный таким образом кальций и использовать его для создания здоровой костной ткани в местах повреждений.
Ученые обнаружили один важный аспект природного ремонтного механизма: когда погибают остеоциты, примыкающие участки кости остаются без питания и ткань поглощается остеокластами. О необходимости проведения этой «зачистки» им сообщают специальные химические сигналы, а другие факторы поддерживают равновесие,