Markeri ai formării și resorbției osoase

Țesutul osos formează un „depozit” dinamic de calciu, fosfor, magneziu și alți compuși necesari pentru menținerea homeostaziei în metabolismul mineral. Osul este alcătuit din trei componente: celule, matrice organică și minerale. Celulele reprezintă doar 3% din volumul țesutului osos.

Țesutul osos este format din osteoblaste. Funcția principală a osteoblastelor este sinteza osteoidului (matricea proteică), care constă din 90-95% colagen, cantități mici de mucopolisaharide și proteine non-colagene (osteocalcină, osteopontină), și este ulterior mineralizat de calciu și fosfat din lichidul extracelular. Osteoblastele sunt situate la suprafața osului și sunt în contact strâns cu osteoidul. Acestea conțin fosfatază alcalină, poartă receptori pentru hormonul paratiroidian și calcitriol și sunt capabile de proliferare. Osteoblastele, înconjurate de matricea organică mineralizată, se transformă în osteocite (celule mature, neproliferante, situate în cavitățile dintre straturile osului nou format).

Resorbția țesutului osos este realizată de osteoclaste. Prin secreția de enzime proteolitice și fosfatază acidă, osteoclastele provoacă degradarea colagenului, distrugerea hidroxiapatitei și îndepărtarea mineralelor din matrice. Țesutul osos nou format, slab mineralizat (osteoid) este rezistent la resorbția osteoclastică.

Colagenul de tip I este principala proteină care constituie 90% din matricea organică a osului. Este sintetizat de osteoblaste ca precursor, procolagenul de tip I, care este o moleculă mare ce conține propeptide carboxi- și amino-terminale (propeptide N- și C-terminale ale colagenului de tip I). Aceste propeptide sunt separate de molecula principală prin peptidaze specifice după eliberarea procolagenului din celulă.

Proteinele non-colagene reprezintă aproximativ 10% din matricea osoasă organică. Acestea conferă matricei osoase structura sa unică. Depunerea de hidroxiapatită depinde în mare măsură de raportul corect de proteine matriceale, a căror sinteză este realizată de celulele osteoblastice.

Partea minerală a osului este alcătuită din hidroxiapatită [Ca10 ₍ PO4 ₎ 6 ₍ OH) ₂ ] și fosfat de calciu amorf, care sunt legate necovalent de proteinele matricei organice. Orientarea cristalelor de hidroxiapatită este determinată în principal de orientarea fibrelor de colagen ale matricei.

Activitatea vitală a sistemului osos se bazează pe două procese interconectate și care se substituie reciproc: procesul de formare a osului nou și procesul de distrugere - resorbția osului vechi. În mod normal, formarea și resorbția țesutului osos (remodelarea osoasă) sunt echilibrate.

Osteoclastele resorb continuu țesutul osos vechi, iar osteoblastele formează os nou prin sintetizarea osteoidului (o matrice proteică), care este ulterior mineralizat cu calciu și fosfat din lichidul extracelular. Aceste complexe de celule implicate în procesul local de resorbție și formare osoasă sunt numite unități de remodelare multicelulară de bază.

Tulburările în locurile de remodelare osoasă apar din cauza unei modificări a echilibrului dintre procesele de formare și resorbție în favoarea predominanței acestora din urmă, ceea ce duce la pierderea osoasă. Intensitatea și severitatea pierderii osoase depind de rata de „regenerare osoasă”. Predominanța proceselor de formare a țesutului osos și mineralizarea crescută a acestuia duc la o creștere a masei și densității osoase - osteoscleroză.

Pentru a desemna manifestările clinice, de laborator și radiologice ale pierderii osoase, se folosește un termen colectiv - osteopenie. Cauzele osteopeniei sunt osteoporoza, osteomalacia, hiperparatiroidismul primar, mielomul, mastocitoza, osteodistrofia renală.

O creștere a masei și densității osoase se numește osteoscleroză. Osteoscleroza este caracterizată prin focare de formare crescută a matricei organice, care ulterior se mineralizează, rezultând o creștere a masei și densității osoase. Osteoscleroza apare de obicei în stadiile avansate ale insuficienței renale cronice.

Markerii metabolismului țesutului osos (markerii formării țesutului osos) includ izoenzima osoasă a fosfatazei alcaline, osteocalcina și propeptida C-terminală a colagenului de tip I.

Principalii parametri biochimici utilizați în practica clinică ca și criterii pentru resorbția osoasă includ excreția urinară de calciu, propeptida N-terminală a colagenului de tip I și legăturile piridinice ale colagenului.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]