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Tejido óseo
Elhuesose define como cada uno de los órganos duros que en su conjunto van a formar el esqueleto. Como todos los
órganos, está compuesto por varios tejidos (vascular, adiposo, conjuntivo), siendo el tejido óseo su constituyente principal.
Este es un tipo especializado de tejido conectivo, compuesto por células y componentes extracelulares mineralizados que
forman la matriz ósea. Se caracteriza por su rigidez y su gran resistencia, tanto fuerzas mecánicas de tracción como de
compresión.
Desde un punto de vista histológico se describen cuatro tejidos fundamentales, cuyas células tienen
igual origen, estructura y función. Estos son el tejido epitelial, el tejido conjuntivo, el tejido muscular y
el tejido nervioso. Algunos autores consideran el tejido sanguíneo como un quinto tejido
fundamental.
Mencione las características del tejido óseo.
Células constituyentes son: osteoprogenitoras, osteoblastos, osteocitos, células de revestimiento óseo, osteoclastos.
Escasa sustancia intercelular amorfa que es sustituida por cristales de hidroxiapatita (hidroxifosfato de calcio).
Sustancia intercelular fibrilar con abundantes fibras colágenas.
Ricamente vascularizado.
Tejido esquelético más evolucionado, con mayor capacidad de regeneración.
Mencione las funciones del tejido óseo.
Calcificación de sustancia fundamental hace que pierda elasticidad y adquiera dureza para cumplir su función de sostén esquelético. Reservorio mineral por almacenamiento de calcio (regulación de balance fósforo-calcio).
Protección: deórganos,aparatosysistemasvitalesinternos. Soporte mecánico: debido a su rigidez y resistencia, principalmente en extremidades inferiores, pelvis y columna vertebral. Dinámica: permite el movimiento del esqueleto, actuando como palancas de las estructuras músculo- tendinosas que se insertanenellos. Metabólica: depósito deminerales y homeostasis del calcio. Hematopoyética: a niveldelamédula ósea, Participa en la hematopoyesis al contener la médula ósea en su interior. Inmunológica: reguladoradelarespuestainmune
M/L: forma cubica y dispuestas en una capa, núcleo redondo, citoplasma basófilo. M/E: RER con ribosomas libres, Golgi bien desarrollado, mitocondrias, vesículas matriciales con fosfatasa alcalina que es liberada durante la calcificación, prolongaciones citoplasmáticas que atraviesan matriz osteoide.
Cuadro comparativo con las características histológicas de las células del tejido óseo.
Osteocitos
Osteoclastos
Osteoblastos
Células de revestimiento óseo
Células osteoprogenitoras
Osteoblastos restantes luego del cese de la formación ósea
Célula Origen Morfología CMI se diferencia en osteoblastos M/L: forma de huso, núcleo oval, Osteoprogenitoras (^) en ambiente de alta presión de oxígeno
cromatina basófilo. M/E: RER escaso con ribosomas
laxa, citoplasma
libres,Golgi poco desarrolado.
Osteoblasto matriz osteoide y en el interior de un osteoplasto
rodeado de una M/L: forma ovoidea, núcleo ovalado, citoplasma basófilo con prolongaciones citoplasmaticas a través de los conductos calcoforos. M/E: RER y Golgi con tamaño en relación a funcionalidad celular.
M/L:
adelgazado, superficies óseas.
aplanadas, citoplasma ubicadas en
M/E: relación a la capa osteógena del periostio, y superficie interna.
superficie externa, en
M/L: voluminosos y redondeadas, multinucleadas, en lagunas de resorcion o de Howship, borde en cepillo (contacto con tejido óseo) M/E: membrana,
repliegues de lisosomas, escaso RER y ribosomas, aparato de Golgi rodeando cada núcleo, abundante mitocondrias en ribete de cepillo.
Capacida d diferenci ación osteobla sto condrobl asto Resorción ósea
de en y/o
Función Abundantes en períodos de formación ósea, desarrollo fetal y crecimiento
Síntesis y calcificación de la matriz extracelular
Precursor hematopoyético bajo la acción del factor estimulante de colonias de monocito (M- CSF), TNF e interlucinas. Con el pre-osteoclasto seobservan dos factores de transcripción (c-fos y NFkB) y una mólecula ligando RANK (receptor activador del factor nuclear kB). Las células de la médula ósea secretan una molécula ligando llamada RANKL y se forma la vía RANK-RANKL, necesaria para la diferenciación y formación del osteoclasto. La osteoprotegerina
vía se puede bloquear por la (OPG) elaborada por los osteoblastos y se forma la vía OPG-RANKL, sustancia que puede medirse en verificar tratamiento de enfermedades
la sangre para
Células principales del tejido óseo adultola renovación que de laaseguran matriz por el intercambio de calcio. Mecano- transducción porque matriz osteoide ante las variaciones de cargas que recibe el hueso. Reabsorbe matriz para mantener la homeostasis de calcio y la
secreta y mantiene
osteólisisosteocítica.
Osteocitos: residen en el seno de la matriz ósea y constituyen el 90-95% del componente celular. Su origen
está en los osteoblastos que quedan embebidos en la matriz mineralizada en lagunas rodadas por matriz
mineralizada. Se caracterizan por presentar unas prolongaciones citoplasmáticas de gran tamaño que se
extienden radialmente en las osteonas hasta los canalículos con el objetivo de comunicarse con otros
osteocitos y los osteoblastos de superficie. Su función principal es mantener la homeostasis del calcio y fósforo
extracelular.
B. Línea osteodestructura
Osteoclastos: su función principal es la resorción del hueso. Forman parte de la familia de los monocitos y
macrófagos, y se piensa que su principal precursor fisiológico es el macrófago de la médula ósea (1), y su
escalón intermedio es proosteoclasto. Son células voluminosas, multinucleadas, con citoplasma rico en
fosfatasas ácidas, vesículas y mitocondrias. Se localizan en los espacios de la superficie ósea trabecular
(lagunas de Howship) y en la cabeza de los conos perforantes corticales, y la zona de la membrana en
contacto tiene una estructura pilosa para aumentar el área de intercambio o reabsorción. Se fijan mediante
proteínas (integrinas), que “sellan” una zona en la que desciende el pH mediante una bomba de protones,
disolviendo el componente mineral de la matriz y liberando proteasas ácidas que degradan el componente
colágeno. Su activación se consigue a través de los osteoblastos, como se describe posteriormente.
COMPONENTE PROTEICO
- Proteínas colágenas: el colágeno tipo I es el elemento básico de la matriz ósea. Se dispone en forma de
fibras con posibilidad de mineralizarse, que confieren al hueso elasticidad y resistencia a la tracción. Es rico en
hidroxiprolina, que medido en orina es un buen indicador de la resorción ósea.
- Proteínas no colágenas: como la osteocalcina o como las proteínas óseas morfogénicas (BMP).
- Proteoglicanos y glicoproteínas: forman la también llamada sustancia fundamental o amorfa, rodeando a las
células y al colágeno. Están formados fundamentalmente por cadenas de ácido hialurónico unidas a
subunidades de condroitín sulfato y keratán sulfato
ORGANIZACIÓN
Podemos distinguir dos formas de hueso en función de la organización del tejido óseo: el hueso plexiforme y el
hueso laminar.
Hueso plexiforme: Es un hueso primario o inmaduro. El esqueleto del embrión y del recién nacido está formado
principalmente por este tipo de hueso el cual se irá transformando en hueso laminar. Presente en las zonas
metafisarias de huesos en crecimiento. En el adulto también podemos encontrarlo en zonas como los huesos del
oído, inserciones de tendones y ligamentos, comisuras de huesos craneales. Además podemos encontrarlo en las
fracturas, es el primer hueso que se forma durante la reparación de una fractura a nivel del callo. Se caracteriza por
presentar una organización en plexos de células y colágeno, cuyas fibras son más escasas, presentan diferentes
diámetros y se encuentran desordenadas con respecto al hueso laminar.Las capacidades de deformación y
flexibilidad son mayores debido a la disposición irregular de sus fibras y al mayor contenido celular y de agua.
Hueso laminar : También denominado hueso secundario o maduro. Aparece a partir de los 4 años de edad y presenta
una organización en forma de sistemas laminares óseos, ordenados de manera concreta y regular, pero diferente
según se trate de hueso cortical o hueso esponjoso. La fibras colágenas se disponen en función de las cargas que
han de soportar. A su vez se puede clasificar en dos tipos: hueso cortical y esponjoso.
Las laminillas de las fibras colágenas son paralelas entre sí pero su dirección cambia de una laminilla a otra. Los osteoplastos se ubican entre dos laminillas vecinas.
Los conductos calcóforos atraviesan el espesor de las laminillas.
Clasificación del tejido óseo según su disposición arquitectónica.
Es la clasificación del tejido según las disposiciones que adopta el tejido óseo para mantener su
mecanismo de nutrición.
Hueso cortical: forma el 80% del esqueleto de una persona adulta. Está formado por el conjunto de una serie de unidades elementales
funcionales llamadas osteonas o sistemas haversianos (Figura 3). Cada osteona consta de una serie de láminas óseas dispuestas
concéntricamente. En el centro de cada osteona existe un orificio que se prolonga a través de un canal, que se denomina canal de Havers, a
través del cual discurren vasos sanguíneos, nervios y linfáticos. Los conductos de Havers se unen entre sí a través de los conductos de
Volkman, de dirección horizontal u oblicua. Los espacios existentes entre las osteonas están ocupados por sistemas laminares intersticiales.
Hueso esponjoso: forma el 20% del esqueleto y está formado por un conjunto de trabéculas óseas que se disponen
formando redes tridimensionales orientadas de diferentes maneras para ofrecer la mejor resistencia a las cargas que
tienen que soportar cada hueso. Los espacios entre las trabéculas están ocupados por médula ósea mezclada con
una cantidad variable de tejido graso. La rigidez es menor que la del hueso cortical, pero presenta una actividad
metabólica ocho veces superior a este.
Clasificación del tejido óseo según su disposición estructural.
Es la clasificación del tejido óseo según la disposición de las células y los componentes de la sustancia
fundamental. Según su estructura histológica se tiene la división en hueso inmaduro y hueso maduro.
Hueso compacto
Hueso esponjoso
Variedad estructural
Variedad arquitectónica
Inmaduro, primitivo, no laminar, trenzado
Maduro, secundario, laminar, adulto
El tejido óseo se dispone formando trabéculas gruesas que delimitan espacios estrechos, donde circulan los vasos sanguíneos. Los conductos vasculares miscroscópicos que surgen de manera longitudinal se denominan conductos de Havers y la unión de dicho conducto con las laminillas constituye el sistema de Haver u osteon.
Características El tejido óseo se dispone formando trabéculas delgadas, ramificadas y anastomosadas, que delimitan espacios grandes llenos de médula ósea, donde circulan los vasos sanguíneos. Las trabéculas son una delgada laminilla de tejido óseo formado a su vez por laminillas superpuestas que se abren en ambas caras y tienen un espesor máximo de 0.40 nm.
Sustancia fundamental Características Se dispone en forma de haces colágenos muy Poca cantidad de sustancia intercelular amorfa desarrollados, dispuestos de forma irregular y entre las fibras. entrecruzándose Poca cantidad de sales de calcio dispuestos de manera irregular. Poca cantidad de condrocitos. Se disponen en forma de laminillas superpuestas, constituidas por fibras colágenas paralelas, reunidas por sustancia intercelular amorfa, formada por cristales de hidroxiapatita.
MODELADO ÓSEO
Proceso por el cual los huesos modifican su estructura y también su morfología durante el crecimiento hasta la
maduración ósea. Se consigue gracias a la acción independiente de osteoclastos y osteoblastos, en respuesta a
cargas mecánicas, que transforman el hueso fibrilar en laminar. Consiste en un proceso de osteogénesis a nivel
subperióstico y resorción a nivel endostal de manera equilibrada. Se diferencia del remodelado porque la formación
de hueso no va asociada a una resorción previa
REMODELADO ÓSEO
Proceso por el cual los huesos modifican su estructura pero no su morfología. Es un fenómeno de renovación
continua del hueso, que está presente durante toda la vida, aunque su ritmo disminuye con la edad.
Funciones del remodelado:
Renovación ósea, ajustando su arquitectura al entorno mecánico predominante (proceso adaptativo).
Mejora de distribución vascular ósea.
Homeostasis mineral: metabolismo del calcio y del fósforo.
Fases del remodelado:
Activación: Activación de osteoclastos por la captación de precursores a partir de macrófagos de la
circulación.
Resorción: Fijación a la matriz ósea creando lagunas de Howship. Finaliza con la apoptosis de los
osteoclastos.
Proliferación: Reclutamiento de proosteoblastos hacia las cavidades de resorción por señales de
acoplamiento. El fenómeno de acoplamiento es la base de un adecuado proceso de remodelado.
Formación: Síntesis de matriz orgánica no mineralizada y posteriormente mineralización regulada por los
osteoblastos. Conforme continúa la formación de hueso, los osteoblastos se depositan dentro de la matriz y
se transforman en osteocitos.
Los osteocitos perciben cambios en las propiedades mecánicas del hueso circundante y transmiten esa información
a las células de superficie para iniciar el proceso de remodelado.
CARACTERÍSTICAS DEL REMODELADO:
Hueso esponjoso vs cortical:^ Ritmo 5-10 veces Superior en hueso esponjoso.
Balance óseo: Diferencia entre el volumen de hueso eliminado-formado. En la superficie del periostio es
ligeramente positivo, de manera que con el envejecimiento, el diámetro del periostio aumenta. En el endostio es
negativo, por lo que con el envejecimiento el diámetro de la cavidad medular aumenta y el grosor cortical
disminuye. En hueso esponjoso es negativo, produciéndose un adelgazamiento gradual de las láminas
trabeculares con el paso del tiempo.
REGULACIÓN DEL REMODELADO ÓSEO
Existen numerosos factores que influyen el remodelado óseo: factores genéticos, edad, factores nutricionales,
aunque el principal control se lleva por una regulación humoral y mecánica.
REGULACIÓN HUMORAL: Diversos factores locales y sistémicos influyen en la regulación humoral, estimulando o
inhibiendo distintas acciones en el hueso.
A través del sistema RANK-RANKL-OPG se regula la cantidad de remodelado óseo. El RANK es un receptor presente
en los osteoclastos, al cual se une el RANKL presente en los osteoblastos. Con la unión se produce proliferación de
los osteoclastos y disminución de su apoptosis. Por otro lado, los osteoblastos producen osteoprotegerina (OPG)
que impide dicha unión. De esta manera el osteoblasto activa e inhibe al osteoclastos. La relación RANK/OPG, es lo
que determina la cantidad de hueso a reabsorber.
REGULACIÓN MECÁNICA : La actividad física y la masa ósea tienen una correlación positiva, es decir, que un aumento
de la actividad produce un aumento de la masa ósea, y viceversa. Esto se produce porque la carga conlleva una
deformación de la matriz extracelular, que produce flujo canalicular del fluido intersticial resultante de la misma,
siendo detectado por el osteocito. Los osteocitos son las células principales de mecanotransducción, aunque la
carga también modifica los osteoclastos y la expresión del factor RANKL en los osteoblastos, respondiendo el hueso
a modificaciones de carga y regulando las necesidades de resistencia del mismo.
El estímulo para el remodelado está definido por el fenómeno de tensión o deformación del hueso, que es utilizado
para detectar la carga mecánica de su entorno y señalar la deposición, mantenimiento o resorción del tejido óseo.
Pero el estímulo debe ser dinámico, continuo, para determinar una respuesta de los osteocitos, ya que las
cargas estáticas no producen un estímulo significativo.
