Murato vivo: i tre destini dell'osteoblasto

C’è un istante, nell’osso, che è affascinante e terribile allo stesso tempo. L’osteoblasto ha finito. Ha deposto la matrice, strato su strato, e adesso è fermo, circondato da ciò che ha costruito. Non sa ancora cosa gli succederà. O forse si, se lo si considera nell’ambito della identità collettiva dell’Olobionte.

Nessuna cellula dell’osso nasce già osteocita. Ognuna, prima, è stata un osteoblasto che a un certo punto ha smesso di costruire. Questa è la storia di quella cellula nascosta nelle profondità dell’osso.

Prima l’osteoide, poi l’osso

L’osteoblasto è la cellula che costruisce. Siede sulla superficie dell’osso, in file ordinate, e depone l’osteoide. Una matrice organica, ancora molle, fatta soprattutto di collagene. È un telaio di supporto. Poi arriva il minerale, si deposita dentro quel telaio, e l’osteoide indurisce — diventa progressivamente osso vero.

È un lavoro di rimodernamento continuo. L’osso non è statico, si disfa e si rifà per tutta la vita, e l’osteoblasto è l’operaio di questa grande impresa bio-edile. Franz-Odendaal e colleghi, nel 2006, hanno descritto cosa può capitare a questo operaio quando il lavoro rallenta. In certi casi l’osteoblasto stesso finisce immerso nella matrice mineralizzata che ha appena prodotto. La cellula che alza il muro può restare dentro il muro stesso.

È solo uno dei finali possibili. Quando la deposizione si ferma, davanti all’osteoblasto che ha appena finito il lavoro si aprono tre strade.

Tre strade

Quando ha finito, l’osteoblasto non ha un solo possibile futuro. Ne ha tre.

Il primo è la morte. Per la maggior parte di queste cellule il destino è l’apoptosi. È una morte programmata, ordinata, senza infiammazione intorno. Pulita. La stessa procedura che l’organismo attiva per eliminare le cellule malate, come quelle del cancro. Manolagas, in una rassegna del 2000 rimasta un riferimento, lo dice con semplicità: la vita dell’osso si regge sulla nascita e sulla morte delle sue cellule. Nascono, lavorano, se ne vanno, e questo ricambio tiene l’equilibrio del tessuto — è la trama del rimodellamento osseo, il continuo disfare e rifare. La maggior parte delle cellule che costruiscono il tuo osso non lo vedrà finito. Ha deposto la sua porzione di matrice, e si è spenta.

Il secondo è il riposo, seguito da una vita diversa. Alcuni osteoblasti non muoiono e non vengono sepolti. Si appiattiscono, si distendono sulla superficie e restano lì, quieti. Sono le cellule base del tessuto. Coprono l’osso, lo presidiano. Ma sono sempre osteoblasti e a un segnale possono tornare attive e rimettersi a deporre. Una riserva parcheggiata sulla soglia. Costa poco tenerla, e vale molto poterla richiamare al bisogno.

Il terzo destino è il più strano di tutti.

Murato vivo. Una fine o un nuovo inizio?

Il terzo osteoblasto resta dentro.

Mentre i vicini continuano a deporre matrice, lui rallenta. Produce meno, poi si ferma. E la matrice degli altri lo raggiunge: lo circonda, lo copre, lo chiude nell’osso nuovo. Franz-Odendaal, Hall e Witten l’hanno chiarito: la sepoltura è passiva. Nessuno spinge l’osteoblasto dentro il muro. È lui che smette di scappare. Rallenta, e viene raggiunto.

Buried alive, l’hanno chiamato. Murato vivo, nella casa che ha costruito.

Ma è una fine, o un nuovo inizio?

Sembra una fine. Il corpo si appiattisce, la cellula resta chiusa in una piccola nicchia non calcifica della matrice ossea, non deporrà mai più. Eppure comincia lì la vita più lunga dell’osso. Quell’osteoblasto sepolto diventa un osteocita. Dal corpo appiattito partono decine di prolungamenti, che corrono in canalicoli sottilissimi e cercano gli altri simili sepolti. Nasce un nodo, e poi una rete.

Qui la scala cambia. Gli osteociti sono il 90-95% di tutte le cellule dell’osso adulto, e le più longeve: vivono decenni, molto più a lungo degli osteoblasti che li hanno generati (Bonewald, 2011). E da lì dentro non stanno fermi. Sentono il carico, la deformazione, il fluido che si muove quando l’osso si flette, e su quei segnali decidono dove riassorbire e dove deporre, comandando osteoclasti e osteoblasti (Dallas, Prideaux e Bonewald, 2013). Il costruttore, murato vivo, è diventato il regista dello scheletro.

Come sia fatta quella rete — i canalicoli, il dialogo, il modo in cui legge le forze — è un’altra storia, e l’ho raccontata nel connettoma osteocitario. Qui ci concentriamo sul passaggio da operaio a regista.

Cosa cambia, per gli operatori

Quando espandiamo una cresta, quando spostiamo una corticale, quando innestiamo osso, la tentazione è trattarlo come un materiale: duro, inerte, da sagomare come un pezzo di legno. Sotto lo strumento, invece, c’è una popolazione di cellule vive — osteociti murati nella matrice che stiamo tagliando, spostando, comprimendo. Stanno già leggendo quello che facciamo. Sentono la pressione dello strumento, il taglio, ogni flessione che passa nella matrice. L’osso è un tessuto abitato, e risponde.

Spostare una corticale, allora, vuol dire consegnare a quella rete un’informazione nuova, e aspettarne la risposta nelle settimane che seguono. Chi opera con misura lo tiene a mente: gesti calibrati, rispetto dei tempi della biologia, la consapevolezza che ogni manovra è un messaggio letto da un’entità che era già lì. È quella cellula murata viva, alla fine, a pesare su quanta parte dell’osso che abbiamo mosso si consoliderà, e su quanto la sua osteointegrazione terrà negli anni.

Riferimenti

1. Franz-Odendaal TA, Hall BK, Witten PE. Buried alive: how osteoblasts become osteocytes. Dev Dyn. 2006;235(1):176-90. doi:10.1002/dvdy.20603. PMID: 16258960.
2. Manolagas SC. Birth and death of bone cells: basic regulatory mechanisms and implications for the pathogenesis and treatment of osteoporosis. Endocr Rev. 2000;21(2):115-37. doi:10.1210/edrv.21.2.0395. PMID: 10782361.
3. Bonewald LF. The amazing osteocyte. J Bone Miner Res. 2011;26(2):229-38. doi:10.1002/jbmr.320. PMID: 21254230.
4. Dallas SL, Prideaux M, Bonewald LF. The osteocyte: an endocrine cell … and more. Endocr Rev. 2013;34(5):658-90. doi:10.1210/er.2012-1026. PMID: 23612223.