Knochenzelle

Osteoblast: die Aufbauzelle

Osteoblasten arbeiten in Reihen und bilden neuen Knochen.

Zuerst stellen sie das weiche Grundgerüst aus Kollagen her. Es heißt Osteoid. In den folgenden Tagen und Wochen lagern sich darin Calcium und Phosphat als harte Kristalle ein.

Bei der Herstellung von Kollagen wird ein kleines Stück abgespalten: P1NP. Im Blut zeigt es, wie aktiv der Knochenaufbau ist.

Für Ihre KnochenOsteoblasten brauchen Baustoffe: Eiweiß, Calcium, Phosphat, dazu die Vitamine D und K. Und sie brauchen einen Anlass, nämlich Belastung.

Vom Vorläufer zur Aufbauzelle

Osteoblasten entstehen aus Bindegewebs-Stammzellen im Knochenmark und in der Knochenhaut. Ob aus einer Stammzelle eine Aufbauzelle wird, entscheidet ein Schalter im Zellkern. Angeschaltet wird er unter anderem durch den Wnt-Signalweg, durch Wachstumsfaktoren und durch mechanische Belastung.

Fertige Osteoblasten sitzen dicht an dicht in einer Reihe auf der Knochenoberfläche. Sie arbeiten immer als Gruppe.

Erst das Gerüst, dann das Mineral

Die Zellen geben Vorstufen des Kollagens nach außen ab. Dort werden die Endstücke abgeschnitten, eines davon ist P1NP. Die Kollagenmoleküle lagern sich dann von selbst zu Fasern zusammen. Dazu kommen Eiweiße wie Osteocalcin.

Das frische Gerüst bleibt zunächst weich. Nach etwa zwei Wochen beginnt die Verkalkung. Die Osteoblasten liefern dafür das Enzym Alkalische Phosphatase, das Phosphat bereitstellt. Der größte Teil des Minerals ist nach kurzer Zeit eingelagert. Die vollständige Härtung dauert viele Monate.

Drei mögliche Schicksale

Ein Osteoblast arbeitet etwa drei Monate. Danach gibt es drei Wege. Ein Teil wird im selbst gebauten Knochen eingemauert und wird zum Osteozyten. Ein Teil flacht ab und bleibt als ruhende Deckzelle auf der Oberfläche. Die übrigen sterben ab.

Aufbauzellen steuern auch den Abbau

Zellen der Osteoblasten-Linie bilden das Abbausignal RANKL und seinen Gegenspieler OPG. Sie bestimmen also mit, wie viele Abbauzellen entstehen. Kortison in höherer Dosis über längere Zeit hemmt die Osteoblasten und verkürzt ihr Leben. Kurze Impulse von Parathormon bewirken das Gegenteil. Sie lassen mehr Aufbauzellen entstehen und länger arbeiten. Dieses Prinzip nutzt der Wirkstoff Teriparatid.

Im Alltag

• P1NP schwankt im Tagesverlauf wenig und eignet sich gut für Verlaufskontrollen des Knochenaufbaus.
• Zu Beginn eines Krafttrainings steigt P1NP häufig an. Das zeigt, dass der Reiz am Knochen ankommt.
• Baustoffe ohne Reiz reichen nicht. Ernährung liefert das Material, Belastung gibt den Anlass zum Einbau.

In Zahlen

Arbeitszeit

Ein Osteoblast ist etwa drei Monate aktiv.

Osteoid

Das frisch gebildete, noch unverkalkte Knochengerüst heißt Osteoid.

Marker

P1NP, knochenspezifische Alkalische Phosphatase und Osteocalcin stammen aus den Aufbauzellen.

Passende Laborwerte

• P1NP
• BAP
• Osteocalcin
• Alkalische Phosphatase (AP)