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ESTRUCTURA Y METABOLISMO ÓSEOS
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El hueso es un tejido dinámico que se remodela toda la vida de forma constante. La disposición del hueso compacto y del hueso poroso aporta fuerza y densidad suficientes para la movilidad y la protección del organismo. El hueso compacto o cortical forma la cubierta más o menos cilíndrica; el hueso esponjoso o trabecular forma la malla aplanada que soporta por dentro la cubierta cortical. Además, el hueso constituye un depósito de calcio, magnesio, fósforo, sodio y otros iones necesarios para las funciones homeostáticas. El hueso también es hospedador y regulador de la hematopoyesis al proporcionar nichos para la proliferación y diferenciación de las células hematopoyéticas. El esqueleto está muy vascularizado y recibe casi 10% del gasto cardiaco. La remodelación ósea se logra gracias a dos tipos de células características: los osteoblastos que producen la matriz ósea y los osteoclastos que la resorben. Las actividades de estas células están coordinadas por los osteocitos, células reguladoras de vida larga incrustadas en la matriz ósea.
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Los componentes extracelulares del tejido óseo constan de una fase mineral sólida íntimamente ligada a una matriz orgánica, de la que 90 a 95% es colágena de tipo I (cap. 406). La porción no colagenosa de la matriz orgánica es heterogénea y contiene proteínas séricas, como la albúmina, al igual que muchas proteínas de producción local, cuyas funciones no se conocen del todo.
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Entre éstas hay proteínas de adhesión y señalización celular, como la trombospondina, la osteopontina y la fibronectina; proteínas fijadoras de calcio, como la proteína gla de la matriz y la osteocalcina y proteoglucanos, como biglucano y decorina. Algunas de estas proteínas organizan las fibrillas de colágena; otras inician el proceso de mineralización y de fijación de la fase mineral a la matriz.
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La fase mineral está constituida por calcio y fosfato y la mejor manera de clasificarla es como una hidroxiapatita mal cristalizada. La fase mineral del hueso se deposita al principio en relación estrecha con las fibrillas de colágena y se encuentra en sitios específicos de los “agujeros” situados entre las fibrillas de colágena. Esta disposición estructural de mineral y matriz da lugar a un material bifásico bien adaptado para resistir las fuerzas mecánicas. La organización de la colágena influye en la cantidad y el tipo de fase mineral que se forma en el hueso. Aunque las estructuras primarias de la colágena de tipo I de la piel y el tejido óseo son similares, hay diferencias en cuanto a modificaciones postraduccionales y distribución de los enlaces cruzados intermoleculares. Los agujeros de la estructura compacta de colágena son mayores en la colágena mineralizada ósea y la dentina que en las colágenas no mineralizadas, como la del tendón. Las sustituciones de aminoácidos individuales en la porción helicoidal de la cadena α1 (COL1A1) o α2 (COL1A2) de la colágena de tipo I disuelven la organización del hueso en la ...