Metabolismo ósseo

Introdução

A estrutura anátomo-histológica do osso é constituída pela matriz óssea (30%) [protéica] e pela parte mineral (70%). Essa estrutura é fundamental para propiciar ao osso o desenvolvimento de suas funções.

Matriz óssea

É uma complexa estrutura, constituída por células especializadas (osteócitos) envolvidas por substâncias protéicas (colágenos – 95% da matriz) e compostos polissacarídeos (5% da matriz). Formam-se verdadeiras redes fibrocolágenas, distribuídas ao longo dos ossos. As células osteogênicas da matriz óssea são percorridas por canalículos (canais haviersinos), permitindo distribuição uniforme de tecido ósseo.

Parte mineral (sal ósseo)

As fibras colágenas da matriz são interligadas por delgados cristais de sal ósseo, o qual tem estrutura química comparável à hidroxiapatita {3Ca3(PO4)2 Ca(OH)2}. Essa composição básica não é, entretanto, única ou exclusiva, pois o sal ósseo apresenta em sua constituição outras substâncias como citrato, K+, Na+, Mg++, Zn++, Mn++, etc

Colágeno

1- O colágeno: proteína mais abundante no corpo humano e é o principal constituinte da maioria dos tecidos conjuntivos. outros componentes importantes -> a elastina e os proteoglicanos.
2- Função do colágeno: resistência e integridade estrutural de tecidos e órgãos.
3- Resistência tênsil: fibra de 1mm de diâmetro -> carga de 10 a 40 kg2
4- Tipos de colágeno: atualmente existem cerca de 14 diferentes tipos de colágeno no organismo, em diferentes tecidos.
– Tipo I: ossos, tendões e ligamentos.
– Tipo II: cartilagem articular hialina
Os demais são coadjuvantes ou outros tecidos

Funções do esqueleto

O esqueleto tem 3 funções importantes:
1- Sustentação -> para o sistema musculoesquelético,
2- Proteção de órgãos internos vitais
3- Reservatório metabólico -> trabalhando para hematopoese e homeostase do cálcio.

Osso cortical

Tem 3 superfícies:
a) envelope periosteal
b) envelope endosteal
c) envelope intracortical

A atividade de remodelação óssea varia em cada envelope, dependendo da idade e do status reprodutivo:
a) Crianças: a neoformação óssea no periósteo excede a destruição óssea do endósteo, havendo aumento real no diâmetro externo do osso;
b) Adolescentes: a formação óssea ocorre na superfície endosteal e na periosteal, com aumento de massa óssea total
c) Adultos jovens: a perda óssea endosteal aumenta, e começa a superar a aposição óssea, indicando o início do decréscimo da massa óssea, relacionado à idade/menopausa, resultando em estreitamento do envelope intracortical e expansão da cavidade medular.

Osso trabecular

Sua estrutura é semelhante a um favo de mel, formado por lâminas horizontais e verticais que se interconectam. Isto assegura força mecânica. A remodelação óssea se dá nos envelopes externos e internos de cada trabécula e ela determina a força óssea. Cerca de 40% do osso trabecular é reciclado anualmente e 10% do osso cortical.

Osteoblasto

Célula formadora de osso, a qual fabrica grande quantidade de fosfatase alcalina (FA) óssea, uma enzima que auxilia na mineralização da matriz óssea.

O osteoblasto sintetiza a matriz óssea, rica em colágeno (principalmente tipo I), essencial para a posteriror mineralização, por aderência, de cristais de hidroxiapatita de cálcio e outros sais a fibrilas de colágeno, individualmente. Também possuem receptores de estrogênio.

Osteoclasto

O osteoclasto é uma célula gigante, multinucleada, derivado de células mononucleares da medula óssea (pré-osteoclastos), que se enfileiram nas superfícies formadoras de tecido ósseo.

Sua principal função é a desmineralização óssea e a digestão da matriz do osso. Para isso existem diversas enzimas dentro da célula, notavelmente a alfa-glicuronidase, que atuam nessa reabsorção.

Osteócito

O osteócito maduro – derivado de um osteoblasto – é uma célula localizada profundamente dentro da matriz óssea mineralizada.

Os osteoblastos acrescentam sucessivas camadas novas das superfícies (osso a osso), um processo chamado crescimento aposicional e as células se tornam osteócitos por estarem incluídas dentro da nova substância intracelular. Observa-se uma linha de união entre cada nova camada e a camada previamente formada.

Remodelação óssea

É a constante correção das adversidades que é submetido o osso, através da reabsorção e formação óssea, na tentativa de manter a estrutura e o tamanho do osso.

Há 4 fases no ciclo da remodelação:
a) Ativação: os pré-osteoclastos são estimulados e diferenciados, sob influência de outras citocininas e fatores de crescimento, transformando-se em osteoclastos maduros
b) Reabsorção: eles secretam uma substância ácida, dissolvendo e digerindo a matriz orgânica e mineral do osso velho
c) Inversão: a reabsorção cessa quando a cavidade atinge certa profundidade; células derivadas de monócitos formam uma superfície de cimento, que previne a erosão óssea adicional;
d) Formação: os osteoblastos são atraídos para a cavidade de reabsorção e, sob influência de vários hormônios e fatores de crescimento amadurecem para preencher a cavidade com osso novo.

Osteogênese

Hoje, o estudo da regeneração e substituição óssea já se baseia nas BMPs (proteínas morfogenéticas do osso), com seus mais de 15 tipos já catalogados e com propriedades osteoindutoras osteocondutoras, presentes principalmente nas BPs 2 e 7 (já se encontram disponíveis comercialmente – Cages).
– Células Tronco

Cálcio

O teor total de Ca++ = 1 kg. A maior parte está no esqueleto sob forma de fosfato, carbonato e hidróxido.

Importância fisiológica do Ca++:
– Coagulação sanguínea
– Excitabilidade neuro-muscular
Contração muscular
– Nas reações enzimáticas

Ingestão diária de Ca++:
– Adultos ==> 750mg/dia
– Crianças ==> 1000mg/dia.

A absorção -> intestino delgado
A excreção -> rins* (400mg/dia) e cólon.
Fontes >

Fósforo

Presente na forma de fosfato (PO3-4).
– 80% se encontra no esqueleto na forma de uma hidroxiapatita.

Necessidade diária ==> 0.88g
Absorção ==> intestino delgado
Excreção -> rins

Fosfato sérico normal: 3 a 4mg/dl

Vitamina D

Essa vitamina faz parte de um grupo de vitaminas (D1, D2, D3). Têm como principal função, promover a absorção de Ca++ no intestino delgado, após sofrer algumas transformações, até chegar à sua forma ativa. Desde a ação dos raios UV na pele (7 – desidrocolesterol) -> colecalciferol (vitamina D3) -> fígado -> 25 – hidroxicolecalciferol -> rim (PTH) -> 1,25 diidroxicolecalciferol (forma ativa).
Fontes > e pele (naturalmente).

Homeostase óssea

Regulação do cálcio e fosfato
Regulação do cálcio e fosfato 

O esqueleto atua como um banco de reserva mineral dinâmico, no qual o organismo armazena Ca++ e PO3-4 de modo metabolicamente estável e estruturalmente utilizável. O organismo regula a concentração de Ca++ no meio extracelular (1% das reservas corporais), de acordo com o aumento ou diminuição do nível sérico de Ca++, restabelecendo a normalidade às custa do PTH, da VitD, etc.

Outros fatores endócrinos que influencuam a formação óssea

PTH

O PTH aumenta o recrutamento e a atividade dos osteoclastos. Se sua secreção é excessiva (adenoma de paratireóides), o turnover ósseo (balanço ósseo) aumentará, mas a massa óssea não se reduzirá, já que o acoplamento permanece intacto. Se a secreção de PTH é ampliada, na presença de deficiência de vitamina D e/ou retenção de fosfato (hiperparatireoidismo secundário), o ciclo de remodelação óssea é acelerado, com perda óssea.
No Rim, o PTH atua diminuindo a reabsorção de PO3-4 e aumentando a reabsorção de Ca++ e Mg++. No Intestino, com o aumento de 1,25(OH)2D3, ocorre aumento da absorção de Ca++ e PO3-4 pelo intestino.

Vitamina D

Vitamina D (ativada) age no intestino, com absorção de cálcio. No osso, age aumentando o recrutamento de osteoclastos, estimulando a síntese de proteínas pelos osteoblastos e participando na mineralização da matriz.

Calcitonina

Calcitonina produzida pelas células C da tireóide, inibi os osteoclastos levando a turnover ósseo reduzido.

Hormônios tireoidianos

Tireóide, T4 e T3 tem efeitos diretos e indiretos que ocorrem pela ação dos fatores de crescimento locais (fator de crescimento insulina-like 1) sobre as células ósseas. O hipertireoidismo resulta em perda mineral óssea. As células ósseas são muito sensíveis ao hormônio tereoidiano exógeno, mesmo em doses eutireóideas.

Corticosteróides

Glicocorticóides sua atividade excessiva resulta em inibição dos osteoblastos, com inibição da formação de matriz; diminuição da absorção de cálcio (intestino), etc.

Hormônios sexuais

Há 2 estrógenos fisiologicamente relevantes: estradiol (E2) e estrona (E1)

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Última atualização porMarcioR4
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