FUNCION DEL HUESO

Soporte Metabólica

Aposición yReabsorción óseas

Almacenamiento de Ca y P

Mantenimiento del calcio sérico

Conservación de la forma corporalProtección de las partes blandasCapacidad física de carga del esqueleto

Organo Tejido

Sistema Nervioso

AparatoLocomotor

TuboDigestivo

Feto de 5 semanas: Cadera

Formación del tejido óseo

OSIFICACION MEMBRANOSA o DIRECTA

Cél. mesenquimales Hueso

OSIFICACÓN ENCONDRAL

Cél.mesenquimales Cartílago Hueso

periostio

vaso

Matriz

calcificada

1. Periostio; 2. Hueso inmaduro; 3.Vasos sanguíneos; 4. Osteoblástos; 5. Mesénquima

Osificación membranosa o directa

I. Hueso Reticular Hueso Inmaduro, Primitivo o Fibrilar

II. Hueso Laminar Hueso Maduro a) Hueso Cortical, Compacto o Densob) Hueso Esponjoso, Trabecular o

Plexiforme

CLASIFICACIÓN MICROSCÓPICADEL TEJIDO OSEO

Hueso reticular o inmaduro

Se encuentra en:

*Hueso embrionario

*Callo de reparación de las fracturas

*Tumores, Paget, Osteogénesis imperfectaFibras entrecruzadas, patrón no uniformeMecánicamente isotrópicoAbundantes célulasContenido mineral variable

Hueso laminar o maduro

Se forma desde 1 mes post-partum hasta los 2 años de vida

Remodelación del hueso reticularForma hueso cortical y trabecularOsificación membranosa o encondralFibras colágenas paralelas: *Anisotrópico *Resistencia mecánica en el eje de los

huesos

HUESO CORTICAL

HUESO TRABECULAR

20% MASA 80% SUPERFICIE DE

RECAMBIO

ESTRUCTURA OSEA

80% MASA 20% SUPERFICIE DE

RECAMBIO

Clasificación estructural del hueso

TRABECULAREsponjoso Localizado en epífisis y metáfisisMedular de huesos largos y cuerpos

vertebralesRecambio muy activo por su gran área de

superficie

Clasificación estructural del hueso

CORTICALCompacto: animales pequeños, sin patrón

vascular, capas de hueso laminarPlexiforme: animales grandes, crecimiento

rápido, huesos laminar y reticular, vasos en hueso reticular

Haversiano: “osteonas” de Havers canales neurovasculares, canales de Volkmann, en eje longitudinal del hueso

Clasificación estructural del hueso

Porosidad: cortical <30%

trabecular 50-90%Masa: cortical 80%

trabecular 20%Arquitectura: cortical sólida con canales

trabecular malla con espacios

CLASIFICACION ESTRUCTURAL DEL HUESO

Cortical Esponjoso

COMPOSICIÓN DEL TEJIDO OSEOA. CÉLULAS 1. Osteoblasto 2. Osteoclasto 3. Osteocito

B. SUSTANCIA INTERCELULAR o MATRIZ OSEA

1. Orgánica (25%)

I.- Fibras colágenas tipo I (90%)

II.- Proteínas no colagénicas

Factores bioquímicos locales

a) Morfogénicas

Osteoinductoras

Osteopromotoras

b) No morfogénicas

2. Inorgánica (60-70%) Fosfato cálcico (Hidroxiapatita) Minerales 3. Agua (5-8%)

Polipéptidos producidos por células normales Actúan mediante una serie de señales sobre receptores específicos de membranaEstímulo osteoinductivo (morfógeno)Contribuyen a la multiplicación y diferenciación celular (mitógeno)Estimulan la síntesis de determinadas proteínas

FACTORES DE CRECIMIENTO

FACTORES LOCALES DE CRECIMIENTO

1. Superfamilia de los factores de crecimiento transformante TGF

2. Factor de crecimiento insulínico

3. Factor de crecimiento fibroblástico FGF

4. Factor derivado de las plaquetas PDGF

5. Factor epidérmico de crecimiento EGF

6. Factor de crecimiento vascular endotelial VEGF

7. Factor de crecimiento hepatocítico HGF

ACCION DE LAS CITOQUINAS

• Interacción entre osteoblastos y osteoclastos• Los factores estimuladores de colonias estimula la línea

celular monocito-osteoclasto• Las IL-1,3,6 y los TNF inhiben los osteoblastos y

estimulan los osteoclastos• La IL-1 estimula en los fibroblastos la síntesis de

colágeno I y III

CITOQUINAS

Segregadas por células hematológicas: regulan la respuesta inmunológica y la función de las células óseas

I. Interleuquinas IL-1, IL-3, IL-6II. Factores reguladores de colonias M-CSFIII. Factor estimulador de colonias de macrófagos IV. Factor estimulador de colonias de granulocitos y

macrófagos GM-CSFV. Factor de necrosis tumoral TNF-

OSTEOBLASTO

Derivan de células mesenquimales pluripotencialesProducen específicamente fosfatasas alcalinas Producen: osteoide, fibras colágenas tipo I y

proteínas de la matriz extracelularReceptores para señales endocrinas: estrógenos y

vit.D en el núcleo y PTH y prostaglandinas en la superficie.

Apoptosis: Tres meses

Osteoide

Hueso mineralizado

Núcleo

Aparato de Golgi

Retículoendoplasmático rugoso

Microscopía electrónica del Osteoblasto

OSTEOCITO

Osteoblastos rodeados de matriz ósea Poseen receptores para la PTH: controla el

intercambio del Ca con los líquidos extracelulares Estructura 3D. Tienen interconexiones mediante

prololongaciones citoplasmáticas, formando una gran superficie

Responde a estímulos mecánicos (compresión y tracción) a través de los líquidos circundantes

Poca actividad metabólica Apoptosis: 2 semanas

Osteocitos

Ocupan las lagunas osteocitarias situadas concéntricamente alrededor de una osteona o canal de Havers

Forman lagunas Howship (zona clara) de reabsorción ósea

Mayor proporción núcleo/citoplasma Citoplasma filamentoso que discurren por los conductos

calcóforos Canalículos: extensiones radiales que conectan los

conductos calcóforos y espacios celulares y extracelulares

Pocas organellas: metabólicamente poco activos

osteoblastos

osteoide

osteocitos

conexiones

Microscopía electrónica del Osteocito

Conducto Retículo calcóforo Núcleo endoplasmático rugoso

Aparatode Golgi

OSTEOCLASTOS

Tienen receptores para la calcitonina Mediante la anexina II se fijan en la matriz ósea expuesta

por retracción de los osteoblastos de revestimiento Forman lagunas Howship (zona clara) de reabsorción

ósea Se movilizan en ella por medio de la actina Apoptosis: 2 semanas

Origen de los Osteoclastos

I. Células hematopoyéticas de la médula ósea

II. Fusión de los monocitos

III. Preosteoclastos:

A. Adheridos a células endoteliales de los vasos = extravascular = OSTEOCLASTOS

B. OSTEOCLASTOS:

a. Adhesión = Reabsorción ósea

b. Apoptosis

Microscopía electrónica del osteoclasto

Hueso Borde rugoso Núcleosmineralizado

Aparato de Golgi

Matriz ósea orgánica:90% Fibra colágena tipo I

Los espacios de separación entre los extremos de las molécula de colágeno se llaman “zonas de agujeros”, y entre os lados de separación “poros”

El fenómeno de la “nucleación”, inicio de la cristalización, es el depósito de cristales minerales (calcio y fosforo) en los espacios de separación

El crecimiento y adherencia de los cristales lleva a la mineralización de la sustancia osteoide

Fibras colágenas en hueso laminar

Fraccion inorganicao componente mineral

• Hidroxiapatita: 80% fosfato tricalcico y 10% carbonato calcico y 10% impurezas

• 10-20 nm de longitud• 2-5 nm de grosor• Forma hexagonal• Superficie: agua e iones (Na, Cl, K y Mg)• 99% Ca, 85% P y 60% Na del organismo estan

en el hueso

PROCESO DE MINERALIZACION1. Mineralización del tejido osteoide: Proceso

extracelular controlado por los osteoblastos2. Los iones de fosfato cálcico, concentrados en las

mitocondrias en forma amorfa (no cristalina) salen a la matriz ósea (sustancia intercelular) en forma de cristales

3. Los cristales de fosfato cálcico se depositan en los espacios intermoleculares (“zona de agujeros” y “poros”) de las moléculas de fibrilla del colágeno tipo I

OSTEOBLASTO OSTEOCLASTO

REMODELAMIENTO OSEO

Activación Resorción Reversión Formación Reposo

Osteoblastosen reposo

Pre-osteoclastos

Osteoclastos

Osteoide

Huesomineralizado

Osteoblastoactivo

Osteoblastosen reposo

Días: 7 36 7 15 130

Modelación ósea

Receptores osteoblásticos: Control metabólico Parathormona y prostaglandinas en superficie celular

y mensageros secundarios Vitamina D y glucocorticoides cytosolic receptor

Reabsorción Iniciada por los osteoblastos Liberan enzimas que degradan el osteoide

(colagenasa) La superficie ósea queda expuesta a los osteoclastos