Научный центр клинической и экспериментальной медицины СО РАМН, Новосибирск,  Россия

 

Эта статья опубликована в сборнике научных статей с материалами XIII Телеконференции с международным участием "Актуальные проблемы современной науки", Томск, 24-28 февраля, 2014 год 

Остеокласты, как известно, являются полностью дифференцированными [39] многоядерными клетками [27; 33; 39; 48; 50], резорбирующими косную ткань [27; 33; 38; 48; 50], необходимыми для ремоделирования таковой [41], и формирующимися путем фузии мононуклеаров макрофагально-моноцитарного происхождения [41]. Тот факт, что остеокласты относятся к многоядерным гигантским клеткам [2; 30; 44] и имеют макрофагальное происхождение [85], с полным правом позволяет поставить их в один ряд с такими гигантскими макрофагальными полинуклеарами, как клетки инородных тел [1; 5], Лангханса [1; 67] и Тутона [74; 103]. Остеокласты, однако, принадлежат к обычным компонентам костной ткани, присутствующим в ней вместе с другими клеточными элементами [2], тогда как вышеуказанные типы клеток регистрируются исключительно при развитии патологических процессов [13; 22; 35; 49; 64; 65; 70; 76; 81; 88]. 

Нахождение многоядерных гигантских клеток в физиологических условиях заслуживает пристального внимания исследователей и вызывает обоснованный интерес к аспектам формирования и функционирования остеокластов, образующим составную часть фундаментальной проблемы полинуклеаров. Впрочем, неоспорима роль остеокластов в патогенезе костно-резорбтивных [23; 58; 78] и иных заболеваний [37], а поскольку разработка патогенетически обоснованных способов их коррекции остается актуальной задачей [50], то решение последней, как и множества других вопросов, составляющих предмет изучения остеокластов, основано на комплексном использовании различных подходов, относящихся к методологической базе исследования данных клеток. 

Переходя к рассмотрению методов исследования остеокластов заметим, что они включают оценку собственно морфологических и функциональных особенностей этих клеток, их участия в реализации цитологических реакций, а также позволяют определить факторы, модифицирующие клеточную активность, обусловливающую развитие патологических и компенсаторно-приспособительных процессов. Используя арсенал методов гистологического [93] и цитологического исследования [86] с привлечением цитохимических [25] и иммуногистохимических подходов [40; 44], а также путем ультраструктурного анализа [79] при обеспечивающем содействии культуральных технологий [14; 16; 31; 45; 83], становится достижимым уточнение ряда известных ранее фактов и получение новых знаний, которые могут быть положены в основу успешного изучения теоретических вопросов и решения актуальных прикладных задач, стоящих перед современной медициной. 

Итак, без преувеличения можно утверждать, что гистологическое исследование остается достаточно информативным методом определения весьма важных параметров, позволяющих судить о характере наблюдаемых изменений в тканях. Например, при гистоморфометрическом анализе костной ткани учитываются показатели формирования таковой, и проводится оценка численности остеокластов, включая многоядерные формы этих клеток [93]. Костная ткань не является единственным объектом исследования в котором зарегистрировано присутствие остеокластов. В связи с этим интересно отметить, что при гистологическом анализе образцов ткани, выделенных из синовиальной оболочки суставов при деструктивном коксартрозе, были обнаружены зрелые и активированные остеокласты [68]. В данном случае, несомненно, требуется дополнительная верификация признаков идентификации остеокластов, служащая повышению степени достоверности результатов гистологического анализа, по-прежнему являющегося основным источником объективной информации. 

Однако именно цитологическое исследование преостеокластов и остеокластов [86] должно все же в большей мере способствовать детальному изучению клеток. Было показано, что за исключением характеристик ядер и наличия гофрированной каемки существовало много морфологических сходств между преостеокластами и остеокластами [86]. Последние в то же время имеют значительные отличия от моноцитов/макрофагов [86], и это важно учитывать при рассмотрении вопросов клеточной дифференцировки. 

Не менее полезен и ультраструктурный анализ остеокластов. Следует заметить, что при исследованиях, посвященных изучению трехмерной ультраструктуры гофрированной каемки остеокластов, применяют сканирующую и трансмиссионную электронную микроскопию [79]. Получение этих данных требуется для понимания зависимости функциональных возможностей остеокластов (в плане реализации ими резорбтивной активности) от специфики клеточного строения. Представлены также сведения о содержании митохондрий [79], которые обычно учитываются в качестве одних из наиболее существенных показателей адекватности протекания внутриклеточных процессов и развития цитопатологических изменений. Иными словами, недостатка в методах изучения ультраструктурных особенностей остеокластов не наблюдается. 

В отличие от исключительно морфологической оценки клеточных характеристик особое, но неизолированное от таковой, место занимает регистрация присутствующих в клетках факторов. Идентификация цитохимических признаков остеокластов играет немалую роль в установлении принадлежности клеток к этому типу и подтверждает их участие в реализации цитологических реакций. В частности, формирование остеокластов верифицируется детектированием тартрат-резистентной кислой фосфатазы (TRAP) [25], тогда как активность остеокластогенеза оценивается путем определения численности TRAP-позитивных многоядерных клеток [53]. 

Можно заметить, что количественное определение многоядерных TRAP-позитивных клеток [17; 23] сочетает в себе элементы морфологического и цитохимического анализов, повышая тем самым информативность получаемых результатов. Той же цели служит принцип комплексного учета различных по своей сути показателей. Например, проводилась оценка взаимосвязи между резорбцией костной ткани, как основной функцией остеокластов, наличием TRAP и многоядерностью в клеточных культурах [31]. 

Упомянув, забегая вперед, использование культуральной техники в цитологическом исследовании, попутно скажем, что возможна регистрация TRAP-позитивных многоядерных клеток, развивающихся в культурах гемопоэтической ткани, в качестве средства анализа регуляции образования остеокластов [31]. Хотя идентификация TRAP и многоядерность являются надежными маркерами фенотипа остеокластов в костной ткани, они не надежны в клеточной культуре [31]. Более того, оценка регуляции образования остеокластов путем учета TRAP-позитивных многоядерных клеток, формирующихся в культурах клеток костного мозга, не считается адекватным подходом [31]. Причины настоящего утверждения достаточно ясны и вряд ли нуждаются в пространном объяснении, поэтому, не задерживаясь на них, обратимся к вопросам идентификации присущих остеокластам иммуногистохимических признаков. 

По нашему мнению последние удобно разделить на признаки свидетельствующие об экспрессии у остеокластов характерных для них молекул и о продукции указанными клетками определенных цитокинов. В качестве иллюстрации приведем тот факт, что результаты иммуногистохимического анализа подтверждают наличие экспрессии протеина RGS 18 у остеокластов in vivo [44]. Кроме того, при иммуногистохимическом исследовании костной ткани отмечена экспрессия CD 9 у остеокластов in vivo [40]. Причем имеются данные позволяющие предположить важность экспрессии CD 9 для клеточного слияния в течение остеокластогенеза [40]. 

Не менее существенно проведение оценки секреторной активности в отношении факторов вовлеченных в остеокластогенез [53]. Реализовалось, например, детектирование IL-1 и TNF у остеокластов in vitro, а также устанавливалось регуляторное значение указанных цитокинов в процессах дифференцировки остеокластов и резорбции костной ткани [89]. Было отмечено, что продуцирование остеокластами IL-1α и TNF-α следует считать важным механизмом регуляции дифференцировки остеокластов и костной резорбции [89]. Поскольку показано значение TNF-α в развитии костно-резорбтивных заболеваний [101], то настоящий факт может иметь ценность для их диагностики. 

Образование и дифференцировка остеокластов, а также их резорбтивная активность являются самостоятельными предметами изучения, нуждающимися в освещении их методологической базы. Подчеркивается целесообразность проведения исследований, посвященных идентификации и определению характеристик родоначальников остеокластов с макрофагальным фенотипом, которые способны дифференцироваться в зрелые остеокласты [85]. С учетом морфологических признаков, поверхностных маркеров и генной экспрессии показан переход от раннего этапа развития клеток до стадии зрелых остеокластов в течение их дифференцировки [85], что со всей очевидностью говорит о высокой эффективности комплексного подхода в решении настоящей задачи и о необходимости адекватного применения широкого спектра методов исследования. Несколько детализируя настоящий вопрос заметим, что для идентификации прекурсоров остеокластов используются такие маркеры, как: рецептор для макрофагального колониестимулирующего фактора, рецептор активатор нуклеарного фактора-kappa B и кальцитониновый рецептор [96]. Упомянем также технологии идентификации генов, ответственных за дифференцировку остеокластов [48]. 

Оставленные методы цитохимического анализа могут быть полезны и при уточнении аспектов клеточной дифференцировки. Если TRAP-позитивными клетками являются мононуклеарные преостеокласты и зрелые многоядерные остеокласты [85], а экспрессия катепсина К наблюдалась у мононуклеарных префузионных предшественников и у гигантских многоядерных клеток [61], то представляется целесообразным проводить подсчет одноядерных прекурсоров с означенными цитохимическими признаками для прогностической оценки интенсивности образования полинуклеарных производных, ввиду того, что у первых уже, несомненно, начинается процесс дифференцировки, обеспечивающий формирование последних. 

На наш взгляд было бы уместно также упомянуть и о совершенно иных фактах, включающих исследование преимущественно цитофизиологических особенностей остеокластов. Например, остеокласты обладают способностью к миграции [97] и это вызывает интерес в плане изучения данного вида их функциональной активности в нормальных и патологических условиях, потому что клеточный таксис участвует в обеспечении комплекса тканевых реакций. Более того, остеокласты, содержащие менее трех ядер, могут мигрировать через поры фильтра определенного размера [106], что позволяет использовать названный феномен при разработке методов клеточного фракционирования, применяемого при решении ряда научных и исследовательских задач. 

Теперь позволим себе отдельные замечания, косвенно касающиеся основной функции этих клеток. Так как остеокласты резорбируют костную ткань и играют роль в ремоделировании таковой [98], обратим внимание на следующий момент. Учитывая участие клеточной коммуникации между остеобластами и остеокластами в ремоделировании костной ткани [66] не будем забывать об оценке апоптоза у остеобластических клеток [93] и у остеокластов [66], поскольку она предоставляет возможность достоверного определения количества этих элементов исключенных из вышеуказанного процесса. 

В то же время стоит и непосредственно затронуть вопросы, связанные с исследованием важнейшей роли остеокластов. В частности, при изучении резорбтивной функции остеокластов интерес представляет прямая оценка активности формирования резорбционных лакун. Для таких исследований используются дентиновые [73] и костные шлифы [4]. При культивировании остеокластов на дентине отмечено участие данных клеток в образовании резорбционных ямок и показана возможность модифицирования этого процесса [73]. Несомненно, что учет численности и размеров резорбционных ямок [8] может считаться достаточно адекватным подходом при получении объективной информации о реализации указанной функции остеокластов. Не меньшее значение для достоверности результатов проводимого анализа имеет создание в этом случае относительно оптимальных условий существования остеокластов, поскольку для них дентин и костная ткань являются физиологическими субстратами. 

Здесь, уже фактически перейдя к разговору о роли культуральных технологий в цитологических исследованиях и продолжая развивать настоящую тему, подчеркнем удобство использования этого инструмента при непременном соответствии выбранных методов поставленным задачам. Итак, существуют данные о формировании остеокластов in vitro [45]. Например, проводится изучение остеокластогенеза в клеточной культуре [83] и показано исследование регуляции слияния предшественников остеокластов в первичных культурах клеток костного мозга [16], что свидетельствует о целесообразности применения названного метода для обеспечения цитологического анализа, требующего наличие качественного материала и современных систем визуализации объектов. 

Однако имеются и некоторые сложности. Моделирование дифференцировки остеокластов in vitro преимущественно базируется на использовании первичных клеточных культур, плохо подходящих для проведения молекулярных и трансгенных исследований [14]. При этом отмечено, что прекурсоры остеокластов клеточной линии RAW 264.7 являются хорошей моделью для изучения клеточной и молекулярной регуляции дифференцировки и активации остеокластов [14]. Стоит согласиться с достижением высокой эффективности подобного стандартизованного приема, обеспечивающейся использованием клеточной линии и предоставляющей возможность постижения фундаментальных процессов функционирования остеокластов, открывающего новые перспективы в понимании биологического смысла этих реакций. С другой стороны, не подлежит сомнению и прикладное значение применения культуральных технологий, ведь культуры многоядерных остеокластических клеток используются при изучении in vitro резорбции цементов, предназначенных для замещения костной ткани при восполнении дефектов [25]. 

Не сбрасывая со счетов актуальность проведения вышеуказанных исследований, не усомнимся и в том, что с точки зрения патофизиологии большой интерес представляют следующие совершенно иные факты. Культуральные технологии оказываются полезными при изучении отдельных клеточных функций, на которых основываются реакции, обеспечивающие развитие патологических процессов. Можно указать проведение in vitro хемотаксического анализа для проверки способности остеокластов к миграции в ответ на действие кондиционной среды от клеток гигантоклеточной опухоли костной ткани [106]. Поскольку данная кондиционная среда стимулирует миграцию остеокластов [106], то не свидетельствует ли это о реализации патологических реакций с участием последних. 

Ничуть не меньшее значение имеет использование клеточных культур для оценки влияния агентов, претендующих на роль средств терапевтической коррекции заболеваний. Было показано, что внесение соответствующих веществ в клеточные культуры содействует подавлению развития многоядерных остеокластов [23]. Применение химических соединений с этим эффектом целесообразно при заболеваниях обусловленных резорбцией костной ткани [23], что объясняет актуальность подобных исследований. Например, влияние фактора, относящегося к флавоноидным гликозидам, на остеокластогенез и костно-резорбтивную активность изучалось в клеточной культуре, в результате чего было установлено его ингибирующее действие на рост и дифференцировку клеток, из которых формировались остеокласты [11]. Указанный подход не всегда оправдан, потому что даже адекватное выделение группы ингибиторов остеокластогенеза in vitro еще не гарантирует их эффективность in vivo, не говоря уже о сложности подбора дозировки и режимов введения агентов, обладающих подобной активностью. 

Несмотря на отдельные ограничения можно констатировать, что значение культуральных технологий для обеспечения ряда цитологических исследований, связанных с изучением структурно-функциональных особенностей остеокластов и их поведения в нормальных и патологических условиях, трудно переоценить. Аналогичное утверждение справедливо и в отношении большинства методов гистологического, цитологического, ультраструктурного, цитохимического и иммуноцитохимического анализов, призванных дать исчерпывающий ответ о причинах и механизмах формирования многоядерных остеокластов и об их участии в комплексе патологических и физиологических реакций, детерминирующих специфику развития костно-резорбтивных и иных заболеваний, а также реализацию компенсаторно-приспособительных процессов. 

Завершив обсуждение методологических основ изучения остеокластов, и уже имея конкретные представления об инструментальной базе приобретения актуальной научной информации, которую будет полезно учитывать при дальнейшем разговоре, обратим взгляд на отдельные составляющие проблемы. Прежде всего, следует рассмотреть ряд морфофункциональных особенностей остеокластов, поскольку именно эти сведения наиболее полно раскрывают основную сущность вопроса и наглядно демонстрируют, чем данные клетки могут считаться по своей сути. В значительном количестве научных публикаций указывается, что остеокласты являются многоядерными [26; 29; 31; 36; 38; 54; 77; 80; 84; 98; 102] и причисляются к гигантским клеткам [2; 30; 44] макрофагального происхождения [85]. Это во многом и определяет их структурно-функциональные характеристики и объясняет аспекты поведения данных полинуклеаров. 

В этом плане интерес представляют черты субклеточной организации остеокластов. Сообщается, например, что многоядерные остеокласты, обладающие большим количеством эндоцитозных вакуолей, соприкасаются с поверхностью кости специализированным мембранным комплексом, к которому относятся гофрированная каемка и чистая (светлая) зона [79]. В глубоких частях выпячиваний мембраны гофрированной каемки со стороны цитоплазмы отмечали наличие низких и узких, а также высоких и широких гребней и, кроме того, высоких и крупных выпуклостей [79]. Гребни и выпуклости, возможно, совпадали с конфигурациями проксимальных краев глубоких мембранных инвагинаций, таких как вакуолизованные вздутия или пальцеобразные выпячивания гофрированной каемки [79]. Мелкие сферические выпячивания замечены на вершинах высоких гребней и выпуклостей [79]. Цитоплазма, прилегающая к проксимальным краям гофрированной каемки, содержала множество вакуолей и крупных фагосом [79]. Указанные морфологические характеристики учитываются при регистрации остеокластов и свидетельствуют о реализации резорбтивной и фагоцитарной функций. 

Отмечается также, что остеокласты имеют большое количество митохондрий [20; 79], и согласно результатам исследований существует корреляция между уровнями показателей содержания митохондрий в этих клетках и степенью интенсивности резорбции костной ткани [20]. Сопряженность структурных и функциональных свойств данных клеток как нельзя лучше демонстрируется настоящими фактами, показывающими прямую и взаимную зависимость цитоморфологических и цитофизиологических особенностей остеокластов. 

При рассмотрении этих вопросов приоритетное значение имеет получение информации о критериях идентификации остеокластов и признаках осуществления клетками различных видов функциональной активности. Поэтому важно помнить, что к маркерам остеокластов относятся: кальцитониновый рецептор [3] , интегрин β3 [3; 84], катепсин К [3; 84], TRAP [3; 55] и нуклеарный фактор-АТс1 [84]. Не останавливаясь здесь на обсуждении данных составляющих, позволим себе заметить лишь два кардинальных момента. Во-первых, TRAP считается цитохимическим маркером определения не только остеокластов, но и их мононуклеарных предшественников [55]. Во-вторых, экспрессируемый остеокластами катепсин К [30; 69] является коллагенолитическим ферментом [69], а прогрессивное цитоплазматическое накопление остеокластических костно-резорбтивных энзимов характеризует дифференцировку остеокластов [36]. Последний факт, свидетельствующий об аккумуляции этих ферментов, может также указывать на достаточно выраженную способность клеток к резорбции костной ткани. 

Затронутый выше вопрос об идентификации остеокластов требует продолжения. Остеокласты имеют несколько общих характеристик с клетками системы мононуклеарных фагоцитов, но в отличие от полностью дифференцированных макрофагов обладают особыми качествами, такими как TRAP-активность и наличие кальцитониновых рецепторов [105]. Учет этих свойств при цитологическом анализе полезен для различения остеокластов и макрофагов, включая полинуклеарные формы клеток обоих типов. 

Говоря о структурно-функциональных особенностях остеокластов нельзя не упомянуть о других полинуклеарных производных. Речь идет о существовании многоядерных одонтокластов [28; 72], поскольку одонтокласты морфологически сходны с остеокластами и обладают резорбтивной способностью [72]. Кроме того, многоядерные формы имеют выраженную TRAP-активность, а продуцирование коллагеназы одонтокластами может играть большую роль в деградации коллагена при резорбции корня зуба [72]. Приведенные сведения, несомненно, оказываются полезными при решении отдельных исследовательских задач, касающихся изучения полинуклеарных производных. 

Не менее остро стоит также проблема идентификации различных полинуклеаров, например, при одновременном присутствии в ткани остеокластов и клеток некоторых опухолей. Указания на биологическую схожесть данных гигантских клеток с остеокластами [33] очевидно свидетельствуют о трудностях проведения цитологического анализа, что требует выделения ряда специфических морфофункциональных характеристик клеток и уточнения особенностей их поведения. 

Вышеизложенные факты дают представление о строении остеокластов, включая аспекты их ультраструктурной организации, а также о присущих этим клеткам видах функциональной активности, что служит объяснению выполняемых ими функций, охватывающих определенный диапазон клеточных реакций, составляющих фундамент широкого спектра физиологических и патологических процессов. 

Предваряя освещение вопросов, касающихся функционального назначения остеокластов, упомянем основные клеточные компоненты костной ткани, поскольку микроокружение первых детерминирует их поведение. Достоверно известно, что к клеткам костной ткани относятся остеобласты, остеоциты и остеокласты [2]. Остеобласты секретируют коллаген и ориентируют направление коллагеновых волокон, что необходимо для образования костной пластинки [2]. Причем остеобласты экспрессирующие ICAM-1 определяют созревание остеокластов в результате адгезии с их предшественниками [87]. Остеоциты дифференцируются в слое остеобластов как функционально отличные от них клетки и, погружаясь в матрикс костной ткани, формируют сеть из клеток [2]. Остеокласты являются многоядерными гигантскими клетками, обладающими способностью к резорбции матрикса костной ткани [2]. Конечно, для резорбции костной ткани требуется участие таких высокоспециализированных клеток, как остеокласты [39], но только многоядерные клетки с гофрированной каемкой, относящиеся к активным остеокластам, вовлечены в эти реакции [86]. Указанные виды клеток взаимодействуют друг с другом [2], на чем остановимся подробнее. 

Клеточная коммуникация между остеобластами, остеоцитами и остеокластами необходима для ремоделирования костной ткани и гибель клеток является триггером для этого процесса [66], а начальным событием в нем оказывается увеличение резорбции кости остеокластами [87]. Подчеркивается важность прямой или опосредованной межклеточной коммуникации в ремоделировании костной ткани, ведь остеобласты индуцируют миграцию и дифференцировку преостеокластов, за которой следует резорбция кости зрелыми многоядерными остеокластами [66]. После завершения резорбции инициируется апоптоз зрелых остеокластов и дифференцировка остеобластов в остеоциты [66]. 

Важно понимать, что остеокласт-опосредованная костная резорбция [30; 55; 61] может представлять первичный процесс последующего формирования новой костной ткани [61]. Только остеокласты резорбируют костный матрикс в физиологических условиях и поддерживают тканевой состав [99]. Обладают остеокласты и способностью к фагоцитозу, вследствие которого реализуется элиминация клеток в ходе резорбции костной и хрящевой ткани [6]. 

Целесообразно также упомянуть участие отдельных компонентов в обеспечении рассматриваемой функции остеокластов. Вначале заметим, что значение для костно-резорбтивной активности остеокластов имеет трансмембранный протеин DC-STAMP, необходимый для клеточной фузии [58]. Учитывая роль мультинуклеации остеокластов в поддержании гомеостаза костной ткани [98] вышеприведенный факт не вызывает удивление. Однако при некоторых условиях наблюдается нарушение фузии у предшественников остеокластов и после их дифференцировки в мононуклеарные остеокласты они остаются неэффективными в функциональном плане [91]. Дефекты мультинуклеации остеокластов обусловливают снижение костно-резорбтивной активности [98]. Последнее означает, что основная функция этих клеток не исполняется надлежащим образом, вследствие чего развиваются соответствующие заболевания костной ткани, о которых будет сказано в посвященном им разделе настоящего обзора. 

Хотелось бы также напомнить, что резорбция костной ткани реализуется при непосредственном участии продуцируемых остеокластами ферментов. Как считается важную роль в деградации белков матрикса костной ткани играет катепсин К представляющий собой протеиназу, идентифицируемую преимущественно в остеокластах [71]. Наблюдаемое при дефиците у остеокластов катепсина К повышение уровня экспрессии матриксной металлопротеиназы 9 может свидетельствовать о компенсаторном значении данного явления, поскольку такие остеокласты полностью дифференцированы и способны к деградации органической составляющей костной ткани [71]. 

Также существуют и иные факторы, вызывающие противоположный эффект. Простациклин является медиатором, участвующим в процессе метаболизма костной ткани, ингибируя костную резорбцию и опосредуя моделирование и ремоделирование этой ткани [19]. Влияние простациклина зависит от его взаимодействия со специфическим рецептором [19]. Следует отметить, что этот рецептор имеет перинуклеарное распределение, а его экспрессия идентифицируется не у всех ядер в многоядерных остеокластах [19]. Значение данного феномена еще только ждет своего объяснения с позиции будущей полинуклеарной теории, одним из положений которой, вероятно, станет понятие о функциональной гетерогенности ядер мультинуклеара. 

Как можно заметить, было бы неправильным считать, что резорбтивные реакции протекают исключительно автономно, не подвергаясь какому-либо контролю. Последний реализуется не только вследствие воздействия отмеченных факторов, но и основывается на принципиально других механизмах. Например, резорбция костной ткани регулируется при участии цитокинов [89]. Так, IL-1 и TNF, продуцируемые остеокластами, индуцируют костную резорбцию вследствие стимуляции образования остеокластоподобных многоядерных клеток и путем увеличения резорбтивной активности формируемых остеокластов [89]. Также показано, что высокая концентрация M-CSF может содействовать остеокластогенезу и повышению резорбтивной способности остеокластов [15]. 

На основании представленной информации создается впечатление о достаточной изученности реакций активизации резорбции костной ткани, индуцируемой цитокинами, но практическое отсутствие данных о подавлении этого процесса посредством влияния определенных цитокинов не позволяет уверенно говорить об их ингибирующей роли. Все же не лишено оснований предположение о наличие ограничивающего резорбцию механизма, базирующегося на снижении продукции медиаторов, активирующих разрушение костной ткани. 

Сообщая о вышеозначенных фактах, мы принимаем во внимание очевидность того, что специфика поведения остеокластов в тех или иных ситуациях обусловлена их функциональными возможностями и ранее изложенными структурными особенностями, зависящими от реализации предшествующих процессов, лежащих в основе наблюдаемых морфофункциональных характеристик этих полинуклеаров, осуществляющих свойственные им реакции. Поэтому одними из наиболее актуальных аспектов проблемы полинуклеарных остеокластов можно считать вопросы образования данных клеток, которые включают изучение особенностей привлечения и последующей дифференцировки их предшественников, предваряющих формирование многоядерных производных. 

Исследования, посвященные изучению рекрутирования остеокластов [97], крайне значимы в плане рассмотрения настоящей проблемы. Существенно, что прекурсоры остеокластов способны мигрировать [96]. Этот процесс контролируется целым рядом факторов, действие которых базируется на принципиально различных основах. Не ставя перед собою цель подробного анализа последних, позволим себе перечислить только кардинальные составляющие. Например, матриксная металлопротеиназа 9 важна для миграции остеокластов и их прекурсоров в течение остеокластогенеза [97]. Известно также, что цитокины играют роль в рекрутировании остеокластов, но механизм их действия недостаточно изучен [21]. Тогда как эстроген может непосредственно модулировать привлечение предшественников остеокластов в ходе остеокластогенеза [36]. 

Кроме того, следует привести гипотезу о комплемент-опосредованном рекрутировании мононуклеарных предшественников остеокластов [54]. Интересно, что рецепторы к комплементу теряются, когда мононуклеарные остеокласты сливаются и образуют многоядерные формы [54]. Корректно ли здесь говорить о способности данного процесса к самоограничению или нужно предполагать иную причину этого феномена заставляет сомневаться и служит поводом к продолжению исследований. 

Предвосхищая разговор о собственно механизмах формирования полинуклеарных остеокластов, требуется указать, чем по своей сути являются названные клетки. Нельзя не согласиться с тем, что остеокласты представляют собой производные от клеток макрофагально-моноцитарного происхождения [99]. Клетки предшественники дифференцируются в мононуклеарные преостеокласты и в зрелые многоядерные остеокласты [77]. При этом предложено выделять три стадии дифференцировки остеокластов, а именно: образование проостеокластов, преостеокластов и зрелых остеокластов, которые соответственно являются веретенообразными макрофагальными клетками, округлыми мононуклеарными TRAP-позитивными клетками небольшого размера, и многоядерными TRAP-позитивными клетками [85]. 

Этап развития этих полинуклеарных форм заключает их дифференцировку и предваряется инициацией реакций, имеющих фундаментальное значение. Ведь известно, что в течение остеокластогенеза преостеокласты подвергаясь фузии, образуют многоядерные остеокласты [99]. С другой стороны, многоядерные клетки формируются путем слияния мононуклеарных остеокластов [58; 98]. Последнее более вероятно, так как клеточная фузия свойственна зрелым остеокластам [41], но есть указания и на формирование многоядерных остеокластов из моноцитов [63]. Отсутствие единого мнения о степени дифференцировки предшественников полинуклеаров объясняется не только субъективными взглядами на некоторые теоретические аспекты происхождения рассматриваемых производных форм, но и выбором методологических подходов, включающих детектирование и регистрацию клеточных типов, а также принципами планирования исследования. 

Хотя остаются требующие уточнения вопросы, касающиеся роли клеточной фузии в образовании гигантских поликарионов [41], можно утверждать, что клеточное слияние обеспечивает реализацию ряда различных процессов [99], в том числе и формирование остеокластов [40], детерминированное комплексом сопутствующих обстоятельств, лежащих в области фундаментальных интересов цитологии. 

Теперь мы вплотную подошли к проблеме контроля реакций образования многоядерных остеокластов. Благодаря достижениям в сфере молекулярно-биологических технологий и разработки экспериментальных систем in vitro и in vivo становится возможным выделить факторы, имеющие значение для дифференцировки остеокластов [39]. В связи с этим следует упомянуть цитокины и молекулы адгезии [39], а также другие компоненты [21; 105]. 

Существуют исследования посвященные изучению роли регуляторов развития остеокластов [24]. Установлено, что остеокластогенез управляется несколькими основными факторами, такими как M-CSF и RANKL [41]. Причем многоядерные клетки дифференцируются из мононуклеарных макрофагально-моноцитарных прекурсоров в результате стимуляции системы RANK/RANKL [43; 44]. Эти реакции сопряжены с действием иных компонентов. Предположительно существует механизм контроля остеокластогенеза, реализующийся при участии протеинов RGS [44]. В частности, протеин RGS 18, ингибирующийся после активации системы RANK/RANKL, является негативным регулятором остеокластогенеза [44]. Здесь же, забегая вперед, уместно будет заметить, что имеются химические соединения способные ингибировать RANKL-опосредованный остеокластогенез [12], и это может быть использовано при разработке соответствующих методов терапевтической коррекции, о которой речь пойдет позже. 

Несмотря на доказанность регуляции остеокластогенеза посредством системы RANK/RANKL, механизм слияния клеток предшественников остается неясным [40]. В то же время известно, что M-CSF в зависимости от дозы стимулирует пролиферацию макрофагов костного мозга, дифференцирующихся в TRAP-позитивные остеокласты [85], но в высоких концентрациях подавляет остеокластогенез [17]. 

Сразу же скажем, что RANKL-опосредованный остеокластогенез, разумеется, не единственный вариант формирования полинуклеарных остеокластов. Вспомним, например, такой факт. Некоторые из хемокинов индуцируют формирование TRAP-позитивных многоядерных клеток в отсутствие RANKL [51]. Если речь зашла о данной группе медиаторов, попутно упомянем, что в фузии остеокластов участвует хемокин MCP-1 [99], вовлеченный в процесс регуляции клеточного слияния [59]. Поскольку формирование многоядерных остеокластов значительно подавлено при дефиците MCP-1 [59], то это подтверждает роль хемокина в остеокластогенезе. 

Кроме того, есть сведения о TNF-α-опосредованном остеокластогенезе [101], который, по всей видимости, может считаться еще одним самостоятельным путем развития этих клеток. Влияние TNF-α на макрофаги вызывает образование дифференцированных многоядерных остеокластов обладающих костно-резорбтивной активностью [101], что свидетельствует об их функциональной состоятельности и говорит о полноценности формируемых производных. 

Для понимания самой сути механизмов фузии и для создания экспериментальных моделей управления данным процессом важно помнить следующее. Клеточное слияние, индуцированное RANKL и TNF-α, специфически блокируется соответственно OPG и анти-TNF-α антителами [34]. Адекватное использование этой информации способно внести весомый вклад в дело изучения проблемы образования полинуклеаров. 

В свете обсуждаемых вопросов живейший интерес представляет аутокринная регуляция образования остеокластов посредством IL-1α и TNF-α [89]. Причем IL-1 и TNF стимулируют формирование остеокластоподобных полинуклеаров, а продукция указанных медиаторов остеокластами является механизмом регуляции дифференцировки этих клеток [89]. Стимулирует формирование многоядерных остеокластов и провоспалительный цитокин IL-33 [63]. Поскольку IL-1 и TNF-α также причислены к провоспалительным цитокинам [10], то приведенный факт не вызывает удивления и служит подтверждением относительной общности эффектов медиаторов данной группы. Здесь речь идет о фузогенном действии этих цитокинов, детерминирующем возникновение полинуклеаров. 

При этом собственно формирование многоядерных клеток помимо цитокинов управляется посредством следующих компонентов. Так, предшественники остеокластов дифференцируются и сливаются, образуя остеокласты, при регулирующем влиянии гормонов и иных факторов [105]. Инсулиноподобный ростовой фактор IGF 2 может иметь решающее значение для дифференцировки остеокластов [21]. Тогда как паратиреоидный гормон и витамин D3 индуцируют формирование и слияние предшественников остеокластов, а кальцитонин подавляет клеточную фузию [105]. Данный комплекс индукторов и ингибиторов остеокластогенеза может считаться перспективным инструментом при создании средств терапевтической коррекции заболеваний костной ткани. 

Посмотрим и на качественно другие агенты способные модифицировать активность остеокластогенеза. Например, характер влияния высокой концентрации внеклеточного кальция на микроокружение остеокластов, их предшественников и стромальных клеток не вполне понятен [83]. Тем не менее, при изучении воздействия высокой концентрации кальция на остеокластогенез в клеточной культуре на раннем этапе инкубации отмечено сокращение численности TRAP-позитивных многоядерных клеток, что зависит от стадии остеокластогенеза [83]. На наш взгляд здесь нельзя исключить наличие обратной связи, посредством которой регулируется количественный состав клеточной популяции. 

Помимо факторов, так или иначе контролирующих остеокластогенез и клеточную фузию, в поле зрения исследователя интересующегося настоящим вопросом попадает цепь структурных компонентов цитоплазматической мембраны, непосредственно вовлеченных в слияние клеток предшественников полинуклеаров. Все же в первую очередь хотелось бы сказать об элементах выполняющих функции управления этими реакциями. Например, трансмембранный протеин DC-STAMP играет роль в фузии остеокластов [58; 100], являясь регулятором клеточного слияния [98]. Расстройство фузии напрямую связано с отсутствием DC-STAMP, и при его дефиците нарушено слияние остеокластов, хотя у клеток отмечена нормальная экспрессия маркеров остеокластов и структур цитоскелета [98]. Доминирующее положение, занимаемое данным трансмембранным протеином в когорте важнейших компонентов, контролирующих слияние предшественников многоядерных остеокластов, определяется не только его позицией в этом процессе, но и развитием заболеваний костной ткани, наблюдаемых при его дефиците, и преимущественным участием в формировании именно остеокластов, а не других макрофагальных многоядерных производных. 

Обратим внимание и на остальные составляющие плазмолеммы. Прямое обеспечение фузии клеток осуществляется интегринами [62]. В частности, интегрины имеют значение в образовании многоядерных остеокластов [57] и содействуют клеточной адгезии при слиянии макрофагов и формировании гигантских многоядерных клеток инородных тел [56]. Роль интегринов в клеточной фузии, детерминирующей развитие различных полинуклеаров макрофагального происхождения, подчеркивает наличие общих принципов образования этих многоядерных производных, свидетельствуя об универсальной функции упомянутых структур цитоплазматической мембраны в указанных реакциях. 

Учитывая существование молекул вовлеченных в процесс образования полинуклеаров заметим, что в слиянии клеток имеют значение и рецепторы клеточной поверхности [32]. При анализе научной литературы встречается мнение о том, что молекулы необходимые для фузии остеокластов остаются не охарактеризованными [58], с чем в принципе следует согласиться. Хотя известно, что в фузии остеокластов задействованы CD 9, CD 44, CD 47, но неясно какие молекулы участвуют в регуляции клеточного слияния у остеокластов [99]. В то же время показано, что CD 9 имеет значение для клеточного слияния в течение остеокластогенеза после активации системы RANK/RANKL [40]. Кроме того, экспрессия CD 9 на стромальных клетках играет важную роль в развитии остеокластов, возможно, вследствие модулирования экспрессии фактора их дифференцировки [90]. Действительно, замечается прямое и опосредованное участие иных клеточных типов в дифференцировке и формировании остеокластов. 

Понимая, что роль межклеточных взаимоотношений неоспорима в развитии остеокластов и в образовании их полинуклеарных производных, но также осознавая всю сложность этой многопрофильной проблемы, мы не находим оправданным стремление к всестороннему освящению таковой по причине недостаточной изученности вопроса и противоречивости имеющихся сведений. Однако вполне корректным было бы привести информацию о значении Т-лимфоцитов и остеобластов в реакциях межклеточной кооперации, обеспечивающих остеокластогенез. 

Описана регуляция остеокластогенеза активированными Т-клетками [78]. Если IFN-γ значительно подавляет остеокластогенез, то это заставляет сомневаться в участии клеток типа Th 1 в качестве его стимуляторов, но продуцируемый Т-клетками IL-17 усиливает остеокластогенез [78]. Исходя из изложенного можно заключить, что Т-лимфоциты, во всяком случае, некоторые из их субпопуляций, обладают разнонаправленным действием в отношении процесса формирования остеокластов, контролируя степень напряженности последнего путем секреции соответствующих медиаторов. 

Обратимся и к другим участникам межклеточной кооперации. Остеобласты продуцируют факторы регулирующие дифференцировку предшественников остеокластов [105]. Вероятно не все клетки данного типа обладают означенным качеством. Так, на основе учета экспрессии молекул клеточной адгезии ICAM-1 возможно выделить две субпопуляции остеобластов [87]. Экспрессирующие ICAM-1 остеобласты имеют высокую степень адгезии к клеткам других типов, продуцируют остеокласт дифференцирующий фактор и индуцируют образование многоядерных остеокластоподобных клеток [87]. 

Не исключено, что именно степень адгезивной активности остеобластов определенным образом контролирует реакции остеокластогенеза, но многие механизмы этого явления еще только ждут своего объяснения. Конечно, как иногда справедливо подчеркивают: регуляция формирования остеокластов требует дальнейшего изучения [105]. Вместе с тем относительно давно известен такой факт. Клеточная адгезия играет важную роль в дифференцировке предшественников остеокластов, но на первом этапе прекурсоры способны к развитию независимо от процесса прикрепления, а дальнейшая пролиферация и дифференцировка предшественников остеокластов зависит от данного условия [57]. Поскольку TRAP-позитивные многоядерные клетки не формируются при отсутствии межклеточных контактов [24], то вышеизложенные сведения объясняют причину настоящего явления. 

Не можем мы обойти вниманием и то, что находящийся на поверхности остеобластов хондроитин сульфат-Е связывает молекулы клеточной адгезии на преостеокластических клетках и подавляет их дифференцировку в остеокласты [60]. Настоящее положение кажется входящим в диссонанс с приведенными выводами, но оно лишь подтверждает сложность изучаемой проблемы и свидетельствует о присутствии механизма негативного регулирования остеокластогенеза со стороны остеобластов, которые в соответствии со своими функциональными особенностями, вероятно, сопряженными с принадлежностью к той или иной клеточной субпопуляции, контролируют образование остеокластов. 

Освещение этих аспектов помимо очевидного теоретического интереса несет довольно выраженный практический смысл, поскольку допустимо не только наблюдение за клеточными реакциями, но и активное вмешательство в их течение. Поэтому регулирование клеточной фузии может быть средством модуляции ремоделирования костной ткани [16], в котором участвуют рассматриваемые полинуклеары. Так, влияние отдельных химических соединений, подавляющих клеточную фузию, обусловливает ингибирование формирования TRAP-позитивных многоядерных клеток и определяет меньшее содержание ядер в указанных полинуклеарах по сравнению с контролем [16]. Другие факторы химической природы способны обладать стимулирующим действием в отношении образования TRAP-позитивных многоядерных клеток, сопровождаемого увеличением численности ядер в данных полинуклеарных производных [16]. Принимая в расчет вышеизложенную информацию, хотелось бы согласиться со следующим утверждением. Модуляция клеточной фузии станет перспективным терапевтическим подходом при коррекции костно-резорбтивных нарушений [41]. 

К этому вопросу мы еще вернемся, но несколько позже, предваряя его анализом развития заболеваний обусловленных реакциями с участием остеокластов. Однако сейчас коснемся отличий в осуществлении клеточной фузии, детерминирующей возникновение полинуклеарных форм остеокластов и других многоядерных макрофагальных производных. Весьма показательно, что формирование различных типов полинуклеаров макрофагального происхождения имеет свою специфику реализации клеточного слияния. 

Во-первых, обратим внимание на такой момент. Рецепторы клеточной поверхности, возможно, играют ведущую роль в фузии клеток [32]. В частности, для фузии остеокластов имеет значение целый ряд CD рецепторов [99]. Не все они идентичны тем, которые обеспечивают слияние макрофагов. Например, было установлено, что рецептор CD 36 участвует в слиянии макрофагов, индуцированном IL-4 и GM-CSF, но остеокласты образуются независимо от действия рецептора CD 36 [32]. 

Во-вторых, отмечена роль протеина DC-STAMP в фузии у остеокластов и гигантских макрофагальных клеток [99], в том числе и гигантских клеток инородных тел [98]. Однако выраженная экспрессия DC-STAMP наблюдается у остеокластов, но не у макрофагов [98]. Не связано ли это с тем, что экспрессия DC-STAMP и межклеточная фузия регулируются в зависимости от типа клеток [100]. Причем регуляция экспрессии DC-STAMP осуществляется различно у остеокластов и у гигантских макрофагальных клеток [100]. Представленные примеры со всей очевидностью демонстрируют характерные особенности формирования данных многоядерных производных, определяющиеся вовлеченностью тех или иных структур плазмолеммы. 

При изложении многих вопросов образования означенных полинуклеаров закономерно возникает мысль о целесообразности присутствия в одной клетке нескольких ядер. Привести убедительную на этот счет аргументацию, объясняющую ту либо иную определенную точку зрения, представляется, в общем-то, затруднительным. Не охарактеризована роль мультинуклеации [58], но ясно, что дефекты последней у остеокластов обусловливают снижение их костно-резорбтивной активности [98]. Не в том ли собственно и состоит главная цель образования многоядерных производных в данном случае, чтобы служить обеспечению реакций резорбции костного матрикса посредством адекватной продукции соответствующих факторов, синтез которых у полинуклеарных клеточных форм наиболее оптимально осуществляется экстенсивным путем. 

Большинство из вышеуказанных аспектов, включающих проблемы формирования многоядерных остеокластов, а также их структурной организации и функционирования, можно с полным правом отнести в первую очередь к теоретическим вопросам. Напротив, вполне очерченный прикладной характер имеют нижеизложенные факты, лишь косвенно касающиеся проблем общей патологии и охватывающие, прежде всего, частные задачи, представляющие интерес для понимания патогенеза, а также для диагностики и коррекции отдельных заболеваний. 

Итак, переходя к рассмотрению роли остеокластов в патологических процессах можно заметить, что данные клетки участвуют в патогенезе костно-резорбтивных [23; 58; 78], онкологических [37] и других заболеваний. В отличие от физиологических условий при патологии наблюдается ряд особенностей развития остеокластов. В частности, возможен гиперактивный остеокластогенез [7] при непосредственном стимулирующем влиянии миеломных клеток [104]. Помимо того, при остеолизе выявлено увеличение уровня продукции хемокинов и экспрессии маркеров дифференциации предшественников остеокластов, а также возрастание интенсивности рекрутирования и созревания этих прекурсоров [52]. Однако в патологических условиях остеокластогенез возможен не только в костной ткани. Доказано нахождение зрелых и активированных остеокластов в синовиальной оболочке при деструктивном коксартрозе, что позволяет предположить связь основного механизма реализации заболевания с остеокластогенезом в синовиальной оболочке [68]. 

Имеет значение и то обстоятельство, что вызванная остеокластами деструкция костной ткани порой сочетается с присутствием на первый взгляд не связанного с ней процесса, хотя при внимательном рассмотрении ситуации складывается совершенно противоположное мнение. Так, отмечаемая при остеопорозе резорбция костной ткани [23] иногда сопряжена с иными нарушениями, обусловленными действием отдельных факторов. Например, для определения отношений, существующих между развитием гипертензии и остеопорозом, интересна роль ангиотензина II в метаболизме костной ткани [80]. Известно, что ангиотензин II ускоряет остеопороз путем активации остеокластов вследствие RANKL индукции [80]. Причем ангиотензин II вызывает значительную экспрессию RANKL в остеобластах, активирующих остеокласты, поэтому, забегая вперед, следует отметить, что блокирование ангиотензина II может стать перспективным подходом, предотвращающим остеопороз у пациентов с гипертензией [80]. 

С другой стороны, важную роль в остеопорозе, показанном при развитии хронического воспаления, играет дифференцировка остеобластов в ICAM-1 экспрессирующую субпопуляцию посредством влияния воспалительных цитокинов, поскольку такие остеобласты способствуют резорбции костной ткани, детерминируя созревание остеокластов вследствие клеточной адгезии с их предшественниками [87], что лишний раз подчеркивает кардинальное значение межклеточной кооперации в патогенезе костной резорбции. 

Указав общие аспекты участия остеокластов в некоторых патологических реакциях, перейдем к краткому изложению частных вопросов патогенеза ревматических [23; 58; 78], воспалительных [47; 61] и онкологических заболеваний [37; 106], сопровождаемых деструкцией костной ткани. Последовательное обсуждение этих проблем начнем с типичного проявления ревматических болезней, каким считается ревматоидный артрит. Резорбция костной ткани наблюдается в случае развития ревматоидного артрита, при этом активация остеокластов играет роль в патогенезе эрозии кости [23]. В подтверждение сказанному заметим, что в пораженных суставах обнаруживается большое количество активированных остеокластов [41]. Таким образом, именно остеокласты участвуют в костной деструкции при ревматоидном артрите [58; 78]. 

Развитие последнего реализуется вследствие межклеточных взаимодействий, детерминирующих течение патологического процесса. Так, экспрессия фактора RANKL на активированных Т-клетках и особенно клетках типа Th 1, вовлеченных в патогенез ревматоидного артрита, дает основания полагать, что они важны в остеокластогенезе при данном заболевании [78]. Поэтому характеризация субпопуляций клеток Th, поддерживающих остеокластогенез, полезна при такой проблеме, которую представляет деструкция костной ткани при ревматоидном артрите [78]. Практическая целесообразность решения настоящей задачи обусловлена расширением диагностических возможностей перспективных методов цитологического анализа и разработкой эффективных способов коррекции указанного заболевания на основе глубокого понимания особенностей его патогенеза. На наш взгляд не меньшее значение имеет также определение субпопуляций многоядерных остеокластов. 

Заслуживает внимания и роль полинуклеаров в формировании такого воспалительного заболевания, каким представляется остеомиелит. С этой точки зрения интересно, что проводили исследование происхождения многоядерных клеток в грануляционной ткани при остеомиелите [47]. Многие полинуклеары присутствовали в грануляционной ткани, прилегая к секвестру, причем многоядерные клетки, находящиеся на удаление от секвестра и контактирующие с ним, несли иммуногистохимические признаки характерные для остеокластов [47]. Путем иммуногистохимического анализа установлена значительная степень экспрессии катепсина К и TRAP у большинства многоядерных клеток [47]. 

Достойно замечания то, что контактирующие с секвестром многоядерные клетки развивались в грануляционной ткани и проникали в направлении секвестра без межклеточного взаимодействия с остеобластами [47]. Вероятно кооперация остеобластов с остеокластами в отдельных ситуациях не служит обязательным компонентом реакций обеспечения функциональной активности полинуклеаров. Кроме того, если многоядерные клетки контактировали с секвестром [47], то нельзя полностью исключить их роль в попытке изолирования данных объектов, столь свойственной клеткам инородных тел. Здесь логично предположить и прямое участие последних. Ввиду того, что при остеомиелите мононуклеарные клетки предшественники, возможно, дифференцируются в остеокласты или гигантские клетки инородных тел [61]. Существуют ли предпосылки для одновременного образования полинуклеаров указанных типов, и какой характер имеют складывающиеся между ними взаимодействия, остается неясным. 

Примечательно также развитие процессов диаметрально противоположных по своей направленности. Так, диффузный склерозирующий остеомиелит характеризуется смешанной резорбцией и формированием костной ткани [61]. Говоря иными словами, происходит параллельное или последовательное разрушение и формирование субстрата, приводящее к перестройке исходной структуры ткани и изменению архитектоники таковой. В любом случае наличие интенсивно протекающих антагонистических реакций закономерно приводит не только к морфологическим, но и к функциональным нарушениям костной ткани, обусловливая весьма негативные последствия. 

Вышеизложенные аспекты, так или иначе, примыкают к вопросам деструкции кости и элиминации, подверженных разрушению некротических тканевых фрагментов. Эрозия костной ткани представляет собой ощутимую проблему для пациентов с различными типами остеонекрозов [30]. Поскольку остеокласты вовлечены в реализацию механизмов деструкции костной ткани и значительно большее число этих клеток определяется при остеонекрозах по сравнению с аналогичным показателем контрольной группы [30], то нельзя ли в данном случае говорить об участии остеокластов в удалении элементов клеточного и тканевого детрита. Подобное предположение не лишено оснований. Ведь именно остеокласты имеют способность к фагоцитозу, благодаря которому происходит элиминация клеток при резорбции костной ткани [6]. 

Наблюдаются косно-резорбтивные процессы и при развитии онкологической патологии. В первую очередь заметим, что опухолевые клетки способствуют остеокластогенезу и осуществлению в результате остеокластической резорбции костной ткани [37]. Учитывая приведенный факт, обратимся к более подробному изложению вопросов патогенеза некоторых онкологических заболеваний, прогрессирующих вследствие реакций с непосредственным участием остеокластов. 

Итак, гигантоклеточная опухоль костной ткани является редко встречающейся [37; 106] первичной остеолитической опухолью [37], представляющей локально агрессивное внутрикостное новообразование, причем сведения о его биологическом развитии остаются неполными [94]. Исследование гигантоклеточной опухоли костной ткани включает морфологические, биологические и гистогенетические аспекты, а изучение патогенеза данного новообразования и кооперации его клеточных популяций помогает получению знаний, необходимых для разработки методов терапевтической коррекции заболеваний [94]. В плане сказанного небезынтересно, что опухолевая ткань содержит неопластические гигантские опухолевые стромальные клетки, представленные пролиферативной фракцией, вторично рекрутированные мононуклеарные гистиоцитарные клетки и гигантские полинуклеары [94]. Эти клеточные компоненты взаимодействуют вместе с факторами, например, с RANK, RANKL, OPG, M-CSF, играющими роль в регуляции функций остеокластов в нормальной костной ткани [94] и, разумеется, участвующими в остеокластогенезе, а потому вполне объясним следующий феномен. 

Известно, что опухолевые клетки содействуют остеокластогенезу, вследствие чего реализуется остеокластическая резорбция костной ткани, но остается неясным механизм данного явления [37]. Хотя указывается, что такой фактор как OPGL, имеющий значение в остеокластогенезе, вовлечен в индуцированное опухолевыми клетками формирование остеокластоподобных клеток в составе гигантоклеточной опухоли костной ткани [37]. При этом остеокластические гигантские клетки в названной опухоли формируются в результате слияния предшественников моноцитарно-макрофагального происхождения [18]. В связи с чем интересна гипотеза о происхождении клеток гигантоклеточной опухоли костной ткани, утверждающая, что гигантские полинуклеары относятся к реактивным остеокластам, а истинные неопластические клетки являются компонентом популяции мононуклеаров [106]. 

Кроме того, существование кооперации между моно- и полинуклеарными элементами заслуживает пристального внимания. Если гигантские многоядерные клетки рассеяны среди мононуклеаров [106], то это должно содействовать их тесному контакту. В то же время взаимоотношения опухолевых и остеокластоподобных клеток в гигантоклеточной опухоли костной ткани исследованы недостаточно [106]. Однако при изучении роли TGF-β1 во взаимодействии между опухолевыми и остеокластоподобными клетками отмечено, что он, возможно, вместе с другими цитокинами участвует в рекрутировании остеокластоподобных клеток [106]. Настоящий факт в какой-то степени способствует пониманию отдельных составляющих наблюдаемого патологического процесса, но остаются не до конца раскрытыми сложные механизмы регуляции остеокластогенеза и функциональной активности клеток нескольких типов в формирующемся неопластическом образовании, в реализацию которых вовлечен комплекс медиаторов и иных участников означенных реакций. 

Как мы можем увидеть из приведенных данных, широкое применение находят методы регистрации ряда различных факторов, и в том числе цитокинов, при изучении аспектов межклеточной кооперации. Нелишним было бы также подчеркнуть, что учет гистохимических и иммуноцитохимических показателей при идентификации некоторых клеточных типов лишь отчасти облегчает решение данной задачи, но все же остается весьма полезным инструментом цитологического анализа. Например, гигантские многоядерные клетки в составе гигантоклеточной гранулемы обладали фенотипами, как макрофагов, так и остеокластов, причем экспрессировали CD 68 и в них обнаруживались лизоцим и TRAP [92]. Некоторые из мононуклеаров имели одинаковые с гигантскими многоядерными клетками гистохимические и иммуноцитохимические признаки, но экспрессия Ki-67 была обнаружена только у мононуклеарных клеток [92]. Действительно, мононуклеары относились к пролиферативным элементам, и их субпопуляция могла представлять предшественников гигантских многоядерных клеток [92]. Отмеченные факты свидетельствуют о фенотипическом сходстве указанных клеток и о попытке установления предшественников полинуклеаров. 

Ориентируясь на приведенную информацию и продолжая разговор о гигантоклеточной опухоли костной ткани заметим, что поскольку имеются также признаки, говорящие о биологической схожести гигантских клеток с остеокластами [33], то возникающие при этом проблемы определения полинуклеаров различных типов становятся важной прикладной задачей, успешное решение которой должно содействовать адекватной диагностики заболеваний и уточнению их патогенеза. 

Не ограничиваясь замечаниями по поводу патогенетических основ описанного онкологического заболевания, скажем еще об одном. При развитии миеломы возможна деструкция костей, но механизмы этого процесса не вполне понятны, хотя не исключено, что имеется гиперактивность остеокластов в сочетании с нарушением функции остеобластов, неспособной противостоять костной резорбции [82]. Более того, гиперактивный остеокластогенез считается отличительной чертой множественной миеломы [7]. 

С другой стороны, сами миеломные клетки выступают в качестве остеокластов in vitro [7]. В культурах миеломных клеток отмечены адгезирующиеся элементы, имеющие фенотип остеокластов, включая: многоядерность, наличие TRAP в цитоплазме, кальцитониновый рецептор и специфический остеокластовый антиген [7]. Эти клетки резорбируют костный субстрат путем продукции энзимов остеокластов, обладают характерным перераспределением F-актина в их цитоплазме, образуют уплотненные зоны для создания подкисленной среды для костной резорбции [7]. Корректно ли в подобной ситуации говорить о присутствии нескольких различных субпопуляций, разрушающих костную ткань, клеток со сходными морфофункциональными характеристиками или было бы лучше придерживаться мнения о приобретении миеломными клетками фенотипа остеокластов, требует уточнения. 

В то же время с точки зрения исследователя занимающегося феноменом формирования полинуклеаров наибольший интерес представляет следующий факт. Возможно, что миеломные клетки подвергаются фузии и образуют поликарионы [82]. Данное обстоятельство служит пониманию причин многоядерности этих производных и в известной степени объясняет особенности реализации их функциональной активности. 

Патогенетический смысл существования указанных клеток со всей отчетливостью раскрывается при рассмотрении их роли в реакциях межклеточной кооперации. Поэтому важно знать, что проводилось изучение влияния миеломных клеток на дифференцировку предшественников остеокластов в различных культуральных системах in vitro и взаимодействий между остеокластами и миеломными клетками [104]. Последние стимулируют дифференцировку прекурсоров остеокластов в TRAP-позитивные зрелые многоядерные остеокласты, которые в свою очередь способствуют росту и выживанию миеломных клеток, поддерживая тем самым развитие так называемого порочного круга [104]. Опасность его образования обусловлена автономным характером протекания формирующих таковой реакций и ограниченной эффективностью внешнего контролирования патологического процесса, реализующегося при подобном взаимодействии клеток. 

Анализ особенностей межклеточной кооперации применительно к аспектам патогенеза онкологических и иных заболеваний, вместе с изучением поведения и формообразования полинуклеарных производных различного происхождения, затрагивают комплекс не только частных, но и общих вопросов возникновения болезней костной ткани, не исключая и этиологические составляющие данной проблемы. 

Впрочем, остаются и совершенно другие не связанные с вышеизложенными причинами патогенетические механизмы заболеваний костной ткани. Здесь упомянем развитие костных аномалий, с которым ассоциирован дефицит протеина DAP 12 [38]. Поскольку показано значение DAP 12 в регуляции формирования многоядерных остеокластов [38], то вышеприведенный факт легко объясним ослаблением активности реакций резорбции костной ткани, являющихся неотъемлемым звеном процессов перестройки костного матрикса. Нарушение оптимального баланса между разрушением и образованием костной ткани неизбежно влечет изменение архитектоники последней. 

Исходя из изложенного следует, что к узловым моментам, детерминирующим патогенез многих заболеваний костной ткани, относятся увеличение интенсивности рекрутирования предшественников остеокластов и их дифференцировки в зрелые клеточные формы, и как следствие этого гиперактивный остеокластогенез, определяющий значительное возрастание численности остеокластов и высокую напряженность реакций резорбции. Однако при некоторых обстоятельствах возможно нарушение регуляции образования многоядерных остеокластов, влекущее за собой снижение резорбтивной активности. Это явление, как и повышенная интенсивность резорбции, приводит к трансформации строения костной ткани. Несомненно, что при патологии присутствуют определенные, не наблюдающиеся в физиологических условиях, особенности межклеточной кооперации, играющей роль в остеокластогенезе. Немалое значение в реализации большинства таких реакций имеет модифицирование продукции ряда факторов. Уточнение всех этих обстоятельств представляет собой достаточно сложную научную задачу, решение которой предваряет осуществление актуальных прикладных исследований. 

Завершив рассмотрение общих и частных аспектов развития заболеваний, в патогенезе которых участвуют остеокласты, было бы логично обратиться к вопросам, посвященным терапевтической коррекции. Сразу же заметим, что если показана возможность подавления активности остеокластов, потенциально имеющая терапевтическое значение [75], а также отмечена достижимость понижения численности данных клеток [50], то следует признать целесообразным продолжение этих исследований, направленных на разработку оптимальных методов лечения пациентов. Здесь необходимо указать, что влияние тех или иных факторов обусловлено их вмешательством в различные звенья патогенетической цепи, ведущей к реализации патологических процессов. В частности, уменьшение образования остеокластов может быть связано с их апоптозом [23]. Поэтому индукция последнего, скорее всего, станет одним из направлений на пути создания средств регуляции перестройки костной ткани. 

Тем не менее, весьма логичным, по причине большей изученности процессов дифференцировки, формирования и активации остеокластов, было бы использование факторов, нарушающих данные реакции. Причем вмешательство в течение дифференцировки остеокластов может рассматриваться в качестве эффективного терапевтического подхода при коррекции заболеваний костной ткани, развитие которых обусловлено действием этих клеток [50]. Перспективность применения факторов, ингибирующих дифференцировку остеокластов и подавляющих выполнение костно-резорбтивной функции у дифференцированных клеточных форм, объясняется их способностью вызывать снижение численности и активности остеокластов [50]. Например, существуют химические соединения ингибирующие TNF-α-индуцированную дифференцировку остеокластов и резорбцию костной ткани [101]. Проведение этих исследований способствует применению агентов с указанными свойствами при коррекции воспалительных костно-резорбтивных заболеваний [101]. Ввиду сказанного нелишне заметить, что подавление образования остеокластов имеет определенный защитный эффект при ревматоидном артрите [46], на сегодняшний день несомненно являющемся сложной клинической проблемой. 

Отметим и другие точки приложения факторов негативной регуляции остеокластогенеза. Примечательно, что имеются подавляющие RANKL-индуцированное формирование остеокластов химические соединения, которые могут быть предложены в качестве терапевтического агента при лечении костно-деструктивных заболеваний [27]. Так, аскорбиновая кислота ингибирует RANKL-индуцированное образование остеокластов и их функциональную активность [95]. Однако подбор оптимальной дозировки и режимов введения фармацевтических препаратов, наряду с учетом их фармакологической совместимости и определением противопоказаний, представляют сложную задачу. 

Кроме того, поскольку клеточная фузия в течение остеокластогенеза регулируется путем кооперации протеинов семейства тетраспанинов, то функциональные нарушения у этих белков могут иметь значение при коррекции, например, ревматоидного артрита и остеопороза, в развитии которых остеокласты играют важную роль [43]. На наш взгляд было бы неправильным не учитывать и целый ряд особенностей формирования многоядерных остеокластов за счет клеточного слияния, контролируемого посредством группы цитокинов. Причем адекватное вмешательство в реакции регуляции продуцирования фузогенных медиаторов дает возможность управления остеокластогенезом. 

Потенциальное терапевтическое значение имеют и качественно иные подходы в решении настоящей задачи. Речь идет об использовании ингибиторов некоторых ферментов. Обратим внимание на катепсин К, играющий роль в дифференцировке остеокластов и в резорбции костной ткани [42]. Более того, при исследовании функций катепсина К у остеокластов было установлено, что ингибирование этого энзима может предотвращать развитие костных метастазов рака молочной железы [42]. Не приходиться сомневаться в вовлеченности реакций резорбции костной ткани в указанном процессе. Заметим также, что пепстатин А, являющийся ингибитором аспарагиновых протеаз, таких как катепсины D и E, подавляет образование многоядерных остеокластов и супрессирует дифференцировку преостеокластов в мононуклеарные формы [102]. Пожалуй, не стоит комментировать рациональность использования подобных средств при разработке методов коррекции соответствующих нарушений ввиду очевидности данного вопроса. 

Небезынтересно отметить, что существуют и физические факторы, способные ингибировать остеокластогенез. Подобным эффектом, в частности, обладает импульсное электромагнитное поле [9]. Приводя эти сведения, хотелось бы подчеркнуть наличие разнообразных по своей природе супрессоров формирования остеокластов, позволяющее предполагать возможность разработки комплексных методов лечения заболеваний, развитие которых связано с повышением активности образования остеокластов. 

Итак, терапевтическая коррекция основывается на ингибировании реакций патогенетического базиса указанных заболеваний. Эти подходы направлены на подавление дифференцировки остеокластов и их функциональной активности, а также на снижение интенсивности формирования полинуклеарных производных. Применение химических соединений, модифицирующих TNF-α-индуцированную дифференцировку остеокластов и их RANKL-опосредованное образование, способно сыграть ведущую роль в коррекции ряда заболеваний костной ткани. Перспективны и методы нарушения клеточной фузии. 

Подводя итоги обсуждения темы многоядерных остеокластов определим кардинальные моменты, детерминирующие основные теоретически значимые положения, и коснемся актуальных прикладных задач. В отличие от других гигантских многоядерных клеток макрофагального происхождения, участвующих в развитии патологических реакций, остеокласты находятся и в физиологических условиях, что мотивирует к изучению их образования и функционирования, приоткрывая завесу над ролью этих производных в фундаментальных процессах, развертывающихся в интактной ткани. 

Современные методы исследования структурно-функциональных особенностей многоядерных остеокластов позволяют дать адекватную оценку механизмам формирования полинуклеаров и их участию в компенсаторно-приспособительных и патологических процессах. При этом пристального внимания заслуживают межклеточные взаимодействия и регуляторные реакции, способствующие активации клеток и играющие ведущую роль на всех этапах остеокластогенеза, имеющего различные варианты реализации. Тогда как собственно образование многоядерных форм остеокластов происходит только путем фузии мононуклеаров при непосредственном участии структур цитоплазматической мембраны и контролируется действием медиаторов. Изучение этих аспектов способствует решению фундаментальных задач в сфере цитологии и клеточной биологии, оказывает неоценимую помощь при проведении прикладных исследований. 

Благодаря изучению патогенеза заболеваний костной ткани установлено, что в указанной ситуации отмечается активизация остеокластогенеза, предопределяющая высокую интенсивность резорбции кости. Поэтому методы коррекции ряда заболеваний костной ткани базируются на подавлении функциональной активности остеокластов и реакций их образования. Внимание привлекают подходы, направленные на адекватное и избирательное ограничение нуждающегося в глубоком изучении процесса клеточной фузии ответственного за формирование полинуклеарных производных, что демонстрирует неразрывность теоретических и прикладных интересов при комплексном решении сложных медико-биологических проблем. В заключение подчеркнем, что остеокласты занимают отдельное место в ряду гигантских макрофагальных многоядерных форм и это выводит их на особые позиции среди всех аналогичных клеточных типов различного происхождения, требуя выделения специальной категории клеток, в плане создаваемой полинуклеарной теории, необходимой для развития цитологии и цитофизиологии, а также имеющей большое практическое значение для современной медицины. 

 

 

Список литературы: 

1. Ильин Д.А. Многоядерные макрофаги. - Новосибирск: Наука, 2011. - 56 с. 

2. Abe K. Cells of bone tissues // Clin. Calcium. - 2003. - V. 13. - № 4. - P. 399-404. 

3. Ainola M., Li T.F., Mandelin J., Hukkanen M., Choi S.J., Salo J., Konttinen Y.T. Involvement of a disintegrin and a metalloproteinase 8 (ADAM8) in osteoclastogenesis and pathological bone destruction // Ann. Rheum. Dis. - 2009. - V. 68. - № 3. - P. 427-434. 

4. Breuil V., Cosman F., Stein L., Horbert W., Nieves J., Shen V., Lindsay R., Dempster D.W. Human osteoclast formation and activity in vitro: effects of alendronate // J. Bone Miner. Res. - 1998. - V. 13. - № 11. - P. 1721-1729. 

5. Brodbeck W.G., Shive M.S., Colton E., Ziats N.P., Anderson J.M. Interleukin-4 inhibits tumor necrosis factor-alpha-induced and spontaneous apoptosis of biomaterial-adherent macrophages // J. Lab. Clin. Med. - 2002. - V. 139. - № 2. - P. 90-100. 

6. Bronckers A.L., Sasaguri K., Engelse M.A. Transcription and immunolocalization of Runx2/Cbfa1/Pebp2alphaA in developing rodent and human craniofacial tissues: further evidence suggesting osteoclasts phagocytose osteocytes // Microsc. Res. Tech. - 2003. - V. 61. - № 6. - P. 540-548. 

7. Calvani N., Cafforio P., Silvestris F., Dammacco F. Functional osteoclast-like transformation of cultured human myeloma cell lines // Br. J. Haematol. - 2005. - V. 130. - № 6. - P. 926-938. 

8. Carron C.P., Meyer D.M., Engleman V.W., Rico J.G., Ruminski P.G., Ornberg R.L., Westlin W.F., Nickols G.A. Peptidomimetic antagonists of alphavbeta3 inhibit bone resorption by inhibiting osteoclast bone resorptive activity, not osteoclast adhesion to bone // J. Endocrinol. - 2000. - V. 165. - № 3. - P. 587-598. 

9. Chang K., Hong-Shong Chang W., Yu Y.H., Shih C. Pulsed electromagnetic field stimulation of bone marrow cells derived from ovariectomized rats affects osteoclast formation and local factor production // Bioelectromagnetics. - 2004. - V. 25. - № 2. - P. 134-141. 

10. Chang D.T., Colton E., Anderson J.M. Paracrine and juxtacrine lymphocyte enhancement of adherent macrophage and foreign body giant cell activation // J. Biomed. Mater. Res. A. - 2009. - V. 89. - № 2. - P. 490-498. 

11. Chen K.M., Ge B.F., Liu X.Y., Ma P.H., Lu M.B., Bai M.H., Wang Y. Icariin inhibits the osteoclast formation induced by RANKL and macrophage-colony stimulating factor in mouse bone marrow culture // Pharmazie. - 2007. - V. 62. - № 5. - P. 388-391. 

12. Chiou W.F., Liao J.F., Huang C.Y., Chen C.C. 2-Methoxystypandrone represses RANKL-mediated osteoclastogenesis by down-regulating formation of TRAF6-TAK1 signalling complexes // Br. J. Pharmacol. - 2010. - V. 161. - № 2. - P. 321-335. 

13. Cohen R.D., Scott D.W., Erb H.N. Prevalence, number and morphological types of multinucleated histiocytic giant cells in equine inflammatory dermatoses: a retrospective light microscopic study of skin-biopsy specimens from 362 horses // Equine Vet. J. - 2009. - V. 41. - № 4. - P. 406-409. 

14. Cuetara B.L., Crotti T.N., O'Donoghue A.J., McHugh K.P. Cloning and characterization of osteoclast precursors from the RAW264.7 cell line // In Vitro Cell Dev. Biol. Anim. - 2006. - V. 42. - № 7. - P. 182-188. 

15. Dong W., Yu J., Qi M., Bai Y., Liang R., Chen H. Effects of M-CSF concentration, RANKL concentration and M-CSF preinduction on osteoclastogenesis // Sheng Wu Yi Xue Gong Cheng Xue Za Zhi. - 2010. - V. 27. - № 6. - P. 1336-1340. 

16. Fan X., Biskobing D.M., Bain S., Rubin J. Ketoconazole and phorbol myristate acetate regulate osteoclast precursor fusion in primary murine marrow culture // J. Bone Miner. Res. - 1996. - V. 11. - № 9. - P. 1274-1280. 

17. Fan X., Biskobing D.M., Fan D., Hofstetter W., Rubin J. Macrophage colony stimulating factor down-regulates MCSF-receptor expression and entry of progenitors into the osteoclast lineage // J. Bone Miner. Res. - 1997. - V. 12. - № 9. - P. 1387-1395. 

18. Forsyth R.G., De Boeck G., Baelde J.J., Taminiau A.H., Uyttendaele D., Roels H., Praet M.M., Hogendoorn P.C. CD33+ CD14- phenotype is characteristic of multinuclear osteoclast-like cells in giant cell tumor of bone // J. Bone Miner. Res. - 2009. - V. 24. - № 1. - P. 70-77. 

19. Fortier I., Patry C., Lora M., Samadfan R., de Brum-Fernandes A.J. Immunohistochemical localization of the prostacyclin receptor (IP) human bone // Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids. - 2001. - V. 65. - № 2. - P. 79-83. 

20. Fujii H., Cody S.H., Seydel U., Papadimitriou J.M., Wood D.J., Zheng M.H. Recording of mitochondrial transmembrane potential and volume in cultured rat osteoclasts by confocal laser scanning microscopy // Histochem. J. - 1997. - V. 29. - № 8. - P. 571-581. 

21. Fukuoka H., Aoyama M., Miyazawa K., Asai K., Goto S. Hypoxic stress enhances osteoclast differentiation via increasing IGF2 production by non-osteoclastic cells // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2005. - V. 328. - № 4. - P. 885-894. 

22. Gassler N., Erbe M., Caselitz J., Donner A. Mucoepidermoid carcinoma of palatinal glands with exuberant foreign-body giant cell reaction // Pathol. Res. Pract. - 2008. - V. 204. - № 9. - P. 689-691. 

23. George K.L., Saltman L.H., Stein G.S., Lian J.B., Zurier R.B. Ajulemic acid, a nonpsychoactive cannabinoid acid, suppresses osteoclastogenesis in mononuclear precursor cells and induces apoptosis in mature osteoclast-like cells // J. Cell. Physiol. - 2008. - V. 214. - № 3. - P. 714-720. 

24. Goto H., Osaki M., Fukushima T., Sakamoto K., Hozumi A., Baba H., Shindo H. Human bone marrow adipocytes support dexamethasone-induced osteoclast differentiation and function through RANKL expression // Biomed. Res. - 2011. - V. 32. - № 1. - P. 37-44. 

25. Grossardt C., Ewald A., Grover L.M., Barralet J.E., Gbureck U. Passive and active in vitro resorption of calcium and magnesium phosphate cements by osteoclastic cells // Tissue Eng. Part A. - 2010. - V. 16. - № 12. - P. 3687-3695. 

26. Gurton A.U., Akin E., Sagdic D., Olmez H. Effects of PGI2 and TxA2 analogs and inhibitors in orthodontic tooth movement // Angle Orthod. - 2004. - V. 74. - № 4. - P. 526-532. 

27. Ha J., Choi H.S., Lee Y., Lee Z.H., Kim H.H. Caffeic acid phenethyl ester inhibits osteoclastogenesis by suppressing NF kappaB and downregulating NFATc1 and c-Fos // Int. Immunopharmacol. - 2009. - V. 9. - № 6. - P. 774-780. 

28. Han G.L., He H., Hua X.M., Wang S.Z., Zeng X.L. Expression of cathepsin K and IL-6 mRNA in root-resorbing tissue during tooth movement in rats // Zhonghua Kou Qiang Yi Xue Za Zhi. - 2004. - V. 39. - № 4. - P. 320-323. 

29. Hanayama R., Shimizu H., Nakagami H., Osako M.K., Makino H., Kunugiza Y., Tomita T., Tsukamoto I., Yoshikawa H., Rakugi H., Morishita R. Fluvastatin improves osteoporosis in fructose-fed insulin resistant model rats through blockade of the classical mevalonate pathway and antioxidant action // Int. J. Mol. Med. - 2009. - V. 23. - № 5. - P. 581-588. 

30. Hansen T., Kirkpatrick C.J., Walter C., Kunkel M. Increased numbers of osteoclasts expressing cysteine proteinase cathepsin K in patients with infected osteoradionecrosis and bisphosphonate-associated osteonecrosis--a paradoxical observation? // Virchows Arch. - 2006. - V. 449. - № 4. - P. 448-454. 

31. Hattersley G., Chambers T.J. Generation of osteoclastic function in mouse bone marrow cultures: multinuclearity and tartrate-resistant acid phosphatase are unreliable markers for osteoclastic differentiation // Endocrinology. - 1989. - V. 124. - № 4. - P. 1689-1696. 

32. Helming L., Winter J., Gordon S. The scavenger receptor CD36 plays a role in cytokine-induced macrophage fusion // J. Cell. Sci. - 2009. - V. 122. - Pt. 4. - P. 453-459. 

33. Hiruma Y., Hirai T., Tsuda E. Siglec-15, a member of the sialic acid-binding lectin, is a novel regulator for osteoclast differentiation // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2011. - V. 409. - № 3. - P. 424-429. 

34. Hotokezaka H., Sakai E., Ohara N., Hotokezaka Y., Gonzales C., Matsuo K., Fujimura Y., Yoshida N., Nakayama K. Molecular analysis of RANKL-independent cell fusion of osteoclast-like cells induced by TNF-alpha, lipopolysaccharide, or peptidoglycan // J. Cell Biochem. - 2007. - V. 101. - № 1. - P. 122-134. 

35. Hsu P.W., Lin T.K., Chang C.N. Solitary intraventricular tuberculoma in adults // Acta. Neurochir. (Wien). - 2004. - V. 146. - № 10. - P. 1151-1153. 

36. Huang W.H., Lau A.T., Daniels L.L., Fujii H., Seydel U., Wood D.J., Papadimitriou J.M., Zheng M.H. Detection of estrogen receptor alpha, carbonic anhydrase II and tartrate-resistant acid phosphatase mRNAs in putative mononuclear osteoclast precursor cells of neonatal rats by fluorescence in situ hybridization // J. Mol. Endocrinol. - 1998. - V. 20. - № 2. - P. 211-219. 

37. Huang L., Xu J., Wood D.J., Zheng M.H. Gene expression of osteoprotegerin ligand, osteoprotegerin, and receptor activator of NF-kappaB in giant cell tumor of bone: possible involvement in tumor cell-induced osteoclast-like cell formation // Am. J. Pathol. - 2000. - V. 156. - № 3. - P. 761-767. 

38. Humphrey M.B., Ogasawara K., Yao W., Spusta S.C., Daws M.R., Lane N.E., Lanier L.L., Nakamura M.C. The signaling adapter protein DAP12 regulates multinucleation during osteoclast development // J. Bone Miner. Res. - 2004. - V. 19. - № 2. - P. 224-234. 

39. Inoue D., Matsumoto T. Recent advances in biology of bone resorption // Nippon. Rinsho. - 1998. - V. 56. - № 6. - P. 1412-1418. 

40. Ishii M., Iwai K., Koike M., Ohshima S., Kudo-Tanaka E., Ishii T., Mima T., Katada Y., Miyatake K., Uchiyama Y., Saeki Y. RANKL-induced expression of tetraspanin CD9 in lipid raft membrane microdomain is essential for cell fusion during osteoclastogenesis // J. Bone Miner. Res. - 2006. - V. 21. - № 6. - P. 965-976. 

41. Ishii M., Saeki Y. Osteoclast cell fusion: mechanisms and molecules // Mod. Rheumatol. - 2008. - V. 18. - № 3. - P. 220-227. 

42. Ishikawa T., Kamiyama M., Tani-Ishii N., Suzuki H., Ichikawa Y., Hamaguchi Y., Momiyama N., Shimada H. Inhibition of osteoclast differentiation and bone resorption by cathepsin K antisense oligonucleotides // Mol. Carcinog. - 2001. - V. 32. - № 2. - P. 84-91. 

43. Iwai K., Ishii M., Ohshima S., Miyatake K., Saeki Y. Expression and function of transmembrane-4 superfamily (tetraspanin) proteins in osteoclasts: reciprocal roles of Tspan-5 and NET-6 during osteoclastogenesis // Allergol. Int. - 2007. - V. 56. - № 4. - P. 457-463. 

44. Iwai K., Koike M., Ohshima S., Miyatake K., Uchiyama Y., Saeki Y., Ishii M. RGS18 acts as a negative regulator of osteoclastogenesis by modulating the acid-sensing OGR1/NFAT signaling pathway // J. Bone Miner. Res. - 2007. - V. 22. - № 10. - P. 1612-1620. 

45. Jensen E.D., Pham L., Billington C.J. Jr., Espe K., Carlson A.E., Westendorf J.J., Petryk A., Gopalakrishnan R., Mansky K. Bone morphogenic protein 2 directly enhances differentiation of murine osteoclast precursors // J. Cell Biochem. - 2010. - V. 109. - № 4. - P. 672-682. 

46. Ji Y., Huo X., Zhang H. Technetium 99Tc methylenediphosphonate inhibits osteoclast formation from PBMCs in patients with rheumatoid arthritis // Zhong Nan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. - 2009. - V. 34. - № 7. - P. 684-688. 

47. Kataoka M., Torisu T., Tsumura H., Hirayama T., Fujikawa Y. Role of multinuclear cells in granulation tissue in osteomyelitis: immunohistochemistry in 66 patients // Acta Orthop. Scand. - 2000. - V. 71. - № 4. - P. 414-418. 

48. Kawaida R., Ohtsuka T., Okutsu J., Takahashi T., Kadono Y., Oda H., Hikita A., Nakamura K., Tanaka S., Furukawa H. Jun dimerization protein 2 (JDP2), a member of the AP-1 family of transcription factor, mediates osteoclast differentiation induced by RANKL // J. Exp. Med. - 2003. - V. 197. - № 8. - P. 1029-1035. 

49. Khandwekar A.P., Patil D.P., Hardikar A.A., Shouche Y.S., Doble M. In vivo modulation of foreign body response on polyurethane by surface entrapment technique // J. Biomed. Mater. Res. A. - 2010. - V. 95. - № 2. - P. 413-423. 

50. Kim H.H., Kim J.H., Kwak H.B., Huang H., Han S.H., Ha H., Lee S.W., Woo E.R., Lee Z.H. Inhibition of osteoclast differentiation and bone resorption by tanshinone IIA isolated from Salvia miltiorrhiza Bunge // Biochem. Pharmacol. - 2004. - V. 67. - № 9. - P. 1647-1656. 

51. Kim M.S., Magno C.L., Day C.J., Morrison N.A. Induction of chemokines and chemokine receptors CCR2b and CCR4 in authentic human osteoclasts differentiated with RANKL and osteoclast like cells differentiated by MCP-1 and RANTES // J. Cell Biochem. - 2006. - V. 97. - № 3. - P. 512-518. 

52. Koulouvaris P., Ly K., Ivashkiv L.B., Bostrom M.P., Nestor B.J., Sculco T.P., Purdue P.E. Expression profiling reveals alternative macrophage activation and impaired osteogenesis in periprosthetic osteolysis // J. Orthop. Res. - 2008. - V. 26. - № 1. - P. 106-116. 

53. La V.D., Tanabe S., Grenier D. Naringenin inhibits human osteoclastogenesis and osteoclastic bone resorption // J. Periodontal Res. - 2009. - V. 44. - № 2. - P. 193-198. 

54. Mangham D.C., Scoones D.J., Drayson M.T. Complement and the recruitment of mononuclear osteoclasts // J. Clin. Pathol. - 1993. - V. 46. - № 6. - P. 517-521. 

55. Marks S.C. Jr., Grolman M.L. Tartrate-resistant acid phosphatase in mononuclear and multinuclear cells during the bone resorption of tooth eruption // J. Histochem. Cytochem. - 1987. - V. 35. - № 11. - P. 1227-1230. 

56. McNally A.K., Anderson J.M. Beta1 and beta2 integrins mediate adhesion during macrophage fusion and multinucleated foreign body giant cell formation // Am. J. Pathol. - 2002. - V. 160. - № 2. - P. 621-630. 

57. Miyamoto T., Arai F., Ohneda O., Takagi K., Anderson D.M., Suda T. An adherent condition is required for formation of multinuclear osteoclasts in the presence of macrophage colony-stimulating factor and receptor activator of nuclear factor kappa B ligand // Blood. - 2000. - V. 96. - № 13. - P. 4335-4343. 

58. Miyamoto T. The dendritic cell-specific transmembrane protein DC-STAMP is essential for osteoclast fusion and osteoclast bone-resorbing activity // Mod. Rheumatol. - 2006. - V. 16. - № 6. - P. 341-342. 

59. Miyamoto K., Ninomiya K., Sonoda K.H., Miyauchi Y., Hoshi H., Iwasaki R., Miyamoto H., Yoshida S., Sato Y., Morioka H., Chiba K., Egashira K., Suda T., Toyama Y., Miyamoto T. MCP-1 expressed by osteoclasts stimulates osteoclastogenesis in an autocrine/paracrine manner // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2009. - V. 383. - № 3. - P. 373-377. 

60. Miyazaki T., Miyauchi S., Tawada A., Anada T., Suzuki O. Effect of chondroitin sulfate-E on the osteoclastic differentiation of RAW264 cells // Dent. Mater. J. - 2010. - V. 29. - № 4. - P. 403-410. 

61. Montonen M., Li T.F., Lukinmaa P.L., Sakai E., Hukkanen M., Sukura A., Konttinen Y.T. RANKL and cathepsin K in diffuse sclerosing osteomyelitis of the mandible // J. Oral. Pathol. Med. - 2006. - V. 35. - № 10. - P. 620-625. 

62. Most J., Neumaer H.P., Dierich M.P. Cytokine-induced generation of multinucleated giant cells in vitro reguires interferon- and expression of LFA-1 // Eur. J. Immunol. - 1990. - V. 20. - № 8. - Р. 1661-1667. 

63. Mun S.H., Ko N.Y., Kim H.S., Kim J.W., Kim do K., Kim A.R., Lee S.H., Kim Y.G., Lee C.K., Lee S.H., Kim B.K., Beaven M.A., Kim Y.M., Choi W.S. Interleukin-33 stimulates formation of functional osteoclasts from human CD14(+) monocytes // Cell Mol. Life Sci. - 2010. - V. 67. - № 22. - P. 3883-3892. 

64. Murakami Y., Wataya-Kaneda M., Terao M., Azukizawa H., Murota H., Nakata Y., Katayama I. Peculiar distribution of tumorous xanthomas in an adult case of erdheim-chester disease complicated by atopic dermatitis // Case Rep. Dermatol. - 2011. - V. 3. - № 2. - P. 107-112. 

65. Nagatsuka H., Han P.P., Taguchi K., Tsujigiwa H., Gunduz M., Fukunaga J., Sugahara T., Asaumi J., Nagai N. Erdheim-Chester disease in a child presenting with multiple jaw lesions // J. Oral. Pathol. Med. - 2005. - V. 34. - № 7. - P. 420-422. 

66. Nakahama K. Cellular communications in bone homeostasis and repair // Cell Mol. Life Sci. - 2010. - V. 67. - № 23. - P. 4001-4009. 

67. Nordborg C., Nordborg E., Petursdottir V. The pathogenesis of giant cell arteritis: morphological aspects // Clin. Exp. Rheumatol. - 2000. - V. 18. - № 4. - P. 18-21. 

68. Ogawa K., Mawatari M., Komine M., Shigematsu M., Kitajima M., Kukita A., Hotokebuchi T. Mature and activated osteoclasts exist in the synovium of rapidly destructive coxarthrosis // J. Bone Miner. Metab. - 2007. - V. 25. - № 6. - P. 354-360. 

69. Ohba Y., Ohba T., Terai K., Moriyama K. Expression of cathepsin K mRNA during experimental tooth movement in rat as revealed by in situ hybridization // Arch. Oral. Biol. - 2000. - V. 45. - № 1. - P. 63-69. 

70. Ohse H., Ishii Y., Saito T., Watanabe S., Fukai S., Yanai N., Tamai N., Monma Y., Hasegawa S. A case of pulmonary tuberculosis associated with tuberculous fistula of anus // Kekkaku. - 1995. - V. 70. - № 6. - P. 385-388. 

71. Okaji M., Sakai H., Sakai E., Shibata M., Hashimoto F., Kobayashi Y., Yoshida N., Okamoto K., Yamamoto K., Kato Y. The regulation of bone resorption in tooth formation and eruption processes in mouse alveolar crest devoid of cathepsin k // J. Pharmacol. Sci. - 2003. - V. 91. - № 4. - P. 285-294. 

72. Okamura T., Shimokawa H., Takagi Y., Ono H., Sasaki S. Detection of collagenase mRNA in odontoclasts of bovine root-resorbing tissue by in situ hybridization // Calcif. Tissue Int. - 1993. - V. 52. - № 4. - P. 325-330. 

73. Okumura S., Mizoguchi T., Sato N., Yamaki M., Kobayashi Y., Yamauchi H., Ozawa H., Udagawa N., Takahashi N. Coordination of microtubules and the actin cytoskeleton is important in osteoclast function, but calcitonin disrupts sealing zones without affecting microtubule networks // Bone. - 2006. - V.39. - № 4. - P. 684-693. 

74. Patrizi A., Neri I., Bianchi F., Guerrini V., Misciali C., Paone G., Burnelli R. Langerhans cell histiocytosis and juvenile xanthogranuloma. Two case reports // Dermatology. - 2004. - V. 209. - № 1. - P. 57-61. 

75. Pham L., Beyer K., Jensen E.D., Rodriguez J.S., Davydova J., Yamamoto M., Petryk A., Gopalakrishnan R., Mansky K.C. Bone morphogenetic protein 2 signaling in osteoclasts is negatively regulated by the BMP antagonist, twisted gastrulation // J. Cell Biochem. - 2011. - V. 112. - № 3. - P. 793-803. 

76. Piraccini B.M., Fanti P.A., Iorizzo M., Tosti A. Juvenile xanthogranuloma of the proximal nail fold // Pediatr. Dermatol. - 2003. - V. 20. - № 4. - P. 307-308. 

77. Sakiyama H., Masuda R., Inoue N., Yamamoto K., Kuriiwa K., Nakagawa K., Yoshida K. Establishment and characterization of macrophage-like cell lines expressing osteoclast-specific markers // J. Bone Miner. Metab. - 2001. - V. 19. - № 4. - P. 220-227. 

78. Sato K., Takayanagi H. Regulation of osteoclastogenesis by activated T cells // Nippon. Rinsho. - 2005. - V. 63. - № 9. - P. 1529-1532. 

79. Segawa K., Egawa K., Kokatsu H., Sasaki T. Ruffled border of osteoclast: its three dimensional ultrastructure // Showa Shigakkai Zasshi. - 1989. - V. 9. - № 3. - P. 330-334. 

80. Shimizu H., Nakagami H., Osako M.K., Hanayama R., Kunugiza Y., Kizawa T., Tomita T., Yoshikawa H., Ogihara T., Morishita R. Angiotensin II accelerates osteoporosis by activating osteoclasts // FASEB J. - 2008. - V. 22. - № 7. - P. 2465-2475. 

81. Siddaraju N., Yaranal P.J. Use of fine needle aspiration cytology in leprotic lesions: a report of 4 cases // Acta. Cytol. - 2007. - V. 51. - № 2. - P. 235-238. 

82. Silvestris F., Ciavarella S., De Matteo M., Tucci M., Dammacco F. Bone-resorbing cells in multiple myeloma: osteoclasts, myeloma cell polykaryons, or both? // Oncologist. - 2009. - V. 14. - № 3. - P. 264-275. 

83. Takahashi E., Mukohyama H., Aoki K., Duarte W.R., Lerner U.H., Ohya K., Omura K., Kasugai S. High extracellular calcium affects osteoclastogenesis in mouse bone marrow cell culture // J. Med. Dent. Sci. - 2002. - V. 49. - № 4. - P. 109-120. 

84. Takahata M., Iwasaki N., Nakagawa H., Abe Y., Watanabe T., Ito M., Majima T., Minami A. Sialylation of cell surface glycoconjugates is essential for osteoclastogenesis // Bone. - 2007. - V. 41. - № 1. - P. 77-86. 

85. Takeshita S., Kaji K., Kudo A. Identification and characterization of the new osteoclast progenitor with macrophage phenotypes being able to differentiate into mature osteoclasts // J. Bone Miner. Res. - 2000. - V. 15. - № 8. - P. 1477-1488. 

86. Tanaka T., Tanaka M. Cytological and functional studies of preosteoclasts and osteoclasts in the alveolar bones from neonatal rats using microperoxidase as a tracer // Calcif. Tissue Int. - 1988. - V. 42. - № 4. - P. 267-272. 

87. Tanaka Y., Maruo A., Fujii K., Nomi M., Nakamura T., Eto S., Minami Y. Intercellular adhesion molecule 1 discriminates functionally different populations of human osteoblasts: characteristic involvement of cell cycle regulators // J. Bone Miner. Res. - 2000. - V. 15. - № 10. - P. 1912-1923. 

88. Tani-Ishii N., Osada T., Watanabe Y., Umemoto T. Histological findings of human leprosy periapical granulomas // J. Endod. - 1996. - V. 22. - № 3. - P. 120-122. 

89. Tani-Ishii N., Tsunoda A., Teranaka T., Umemoto T. Autocrine regulation of osteoclast formation and bone resorption by IL-1 alpha and TNF alpha // J. Dent. Res. - 1999. - V. 78. - № 10. - P. 1617-1623. 

90. Tanio Y., Yamazaki H., Kunisada T., Miyake K., Hayashi S.I. CD9 molecule expressed on stromal cells is involved in osteoclastogenesis // Exp. Hematol. - 1999. - V. 27. - № 5. - P. 853-859. 

91. Thesingh C.W., Scherft J.P. Fusion disability of embryonic osteoclast precursor cells and macrophages in the microphthalmic osteopetrotic mouse // Bone. - 1985. - V. 6. - № 1. - P. 43-52. 

92. Tian X.F., Li T.J., Yu S.F. Giant cell granuloma of the temporal bone: a case report with immunohistochemical, enzyme histochemical, and in vitro studies // Arch. Pathol. Lab. Med. - 2003. - V. 127. - № 9. - P. 1217-1220. 

93. Tsukiyama K., Yamada Y., Yamada C., Harada N., Kawasaki Y., Ogura M., Bessho K., Li M., Amizuka N., Sato M., Udagawa N., Takahashi N., Tanaka K., Oiso Y., Seino Y. Gastric inhibitory polypeptide as an endogenous factor promoting new bone formation after food ingestion // Mol. Endocrinol. - 2006. - V. 20. - № 7. - P. 1644-1651. 

94. Werner M. Giant cell tumour of bone: morphological, biological and histogenetical aspects // Int. Orthop. - 2006. - V. 30. - № 6. - P. 484-489. 

95. Xiao X.H., Zhou H.D., Yuan L.Q., Xie H., Liao E.Y. Ascorbic acid inhibits the formation and function of osteoclasts from RAW264.7 cells induced by receptor activated nuclear factor kappaB ligand in vitro // Zhonghua Yi Xue Za Zhi. - 2004. - V. 84. - № 24. - P. 2102-2106. 

96. Xie R., Kuijpers-Jagtman A.M., Maltha J.C. Osteoclast differentiation during experimental tooth movement by a short-term force application: an immunohistochemical study in rats // Acta Odontol. Scand. - 2008. - V. 66. - № 5. - P. 314-320. 

97. Xie R., Kuijpers-Jagtman A.M., Maltha J.C. Osteoclast differentiation and recruitment during early stages of experimental tooth movement in rats // Eur. J. Oral. Sci. - 2009. - V. 117. - № 1. - P. 43-50. 

98. Yagi M., Miyamoto T., Sawatani Y., Iwamoto K., Hosogane N., Fujita N., Morita K., Ninomiya K., Suzuki T., Miyamoto K., Oike Y., Takeya M., Toyama Y., Suda T. DC-STAMP is essential for cell-cell fusion in osteoclasts and foreign body giant cells // J. Exp. Med. - 2005. - V. 202. - № 3. - P. 345-351. 

99. Yagi M., Miyamoto T., Toyama Y., Suda T. Role of DC-STAMP in cellular fusion of osteoclasts and macrophage giant cells // J. Bone Miner. Metab. - 2006. - V. 24. - № 5. - P. 355-358. 

100. Yagi M., Ninomiya K., Fujita N., Suzuki T., Iwasaki R., Morita K., Hosogane N., Matsuo K., Toyama Y., Suda T., Miyamoto T. Induction of DC-STAMP by alternative activation and downstream signaling mechanisms // J. Bone Miner. Res. - 2007. - V. 22. - № 7. - P. 992-1001. 

101. Yang C.R., Lai C.C. Thiazolidinediones inhibit TNF-alpha-mediated osteoclast differentiation of RAW264.7 macrophages and mouse bone marrow cells through downregulation of NFATc1 // Shock. - 2010. - V. 33. - № 6. - P. 662-667. 

102. Yoshida H., Okamoto K., Iwamoto T., Sakai E., Kanaoka K., Hu J.P., Shibata M., Hotokezaka H., Nishishita K., Mizuno A., Kato Y. Pepstatin A, an aspartic proteinase inhibitor, suppresses RANKL-induced osteoclast differentiation // J. Biochem. - 2006. - V. 139. - № 3. - P. 583-590. 

103. Zelger B.W., Sidoroff A., Orchard G., Cerio R. Non-Langerhans cell histiocytoses. A new unifying concept // Am. J. Dermatopathol. - 1996. - V. 18. - № 5. - P. 490-504. 

104. Zhang J.H., Fu J.X., Zhang X.H., Sun Y. Effects of the osteoclast in pathogenesis of multiple myeloma // Zhonghua Xue Ye Xue Za Zhi. - 2007. - V. 28. - № 5. - P. 323-326. 

105. Zheng M.H., Nicholson G.C., Warton A., Papadimitriou J.M. What's new in osteoclast ontogeny? // Pathol. Res. Pract. - 1991. - V. 187. - № 1. - P. 117-125. 

106. Zheng M.H., Fan Y., Wysocki S.J., Lau A.T., Robertson T., Beilharz M., Wood D.J., Papadimitriou J.M. Gene expression of transforming growth factor-beta 1 and its type II receptor in giant cell tumors of bone. Possible involvement in osteoclast-like cell migration // Am. J. Pathol. - 1994. - V. 145. - № 5. - P. 1095-1104.