METABOLISMO ÓSEO

FUNCIONES DEL ESQUELETO Soporte Protección de órganos vitales Posibilita movimientos dando inserción a los músculos y proveyendo palancas Formación de células sanguíneas en la médula ósea Almacenamiento de minerales, particularmente de Ca2+ y PO43-, que pueden ser intercambiados con el plasma para mantener sus concentraciones

TEJIDO ÓSEO Matriz proteica: densa que contiene depósitos de sales de calcio y células especializadas en el interior de lagunas, organizadas alrededor de vasos sanguíneos. Minerales de la Matriz: 2/3 de la matriz ósea es fosfato de calcio Ca3(PO4)2 : Reacciona con Hidróxido de calcio, Ca(OH) 2 Para formar cristales de hidroxiapatita Los cuales incorporan otras sales de calcio e iones 1/3 de la matriz son fibras proteicas (colágeno)

MATRIZ 40% orgánica: Colágeno Tipo 1 (Fortaleza a la tensión) Proteinglicanos (Fortaleza a la compresión) Osteocalcina/Osteonectina Factores de crecimiento/citoquinas/Osteoide 60% inorgánica Hidroxiapatita cálcica

OSTEOCITOS Células óseas maduras que mantienen la matriz ósea Localizadas en lagunas Entre capas (laminillas) de matriz Conectadas entre sí por extensiones citoplasmáticas a través de canalículos No se multiplican Mantienen el contenido de proteínas y minerales de la matriz Ayudan a reparar el hueso dañado.

OSTEOBLASTOS Célula ósea inmadura que secreta componentes de la matriz (Osteogénesis) Osteoide: Matriz producida por osteoblastos, pero todavía no calcificada. Productor de colágeno tipo I, productor de fosfatasa alcalina Tiene receptores para PTH, estrógenos, vitamina D y citocinas

CELULAS OSTEOPROGENITORAS Células madre mesenquimáticas que se multiplican para formar osteoblastos Localizadas en la capa celular interna del periostio y del endostio Ayudan a reparar fracturas óseas

OSTEOCLASTOS Células gigantes, multinucleadas Secretan ácidos y enzimas proteolíticas Disuelven la matriz ósea, liberando minerales (osteolisis) Derivadas de células primordiales que también originan macrófagos Tiene receptores para calcitonina

Hueso Compacto Osteon es unidad elemental del hueso compacto maduro Los Osteocitos se disponen en laminillas concéntricas Alrededor de un canal central que contiene vasos sanguíneos

Periostio Recubre todos los huesos excepto las áreas comprendidas dentro de las cápsulas articulares Contiene una capa fibrosa externa y una capa celular interna Funciones del Periostio: Aísla al hueso de tejidos vecinos Provee una ruta para la irrigación e inervación del hueso Participa en el crecimiento y la reparación ósea

Endostio Una capa celular discontínua: Recubre la cavidad medular Cubre las trabéculas del hueso esponjoso Tapiza los canales centrales Contiene osteoblastos, células osteoprogenitoras y osteoclastos Es activo durante el crecimiento y la reparación ósea

Hueso Esponjoso No se dispone en osteones La matriz cubierta por endostio, forma una red de trabéculas Los canalículos se abren en su superficie Las trabéculas no contienen vasos sanguíneos. El espacio intertrabecular está lleno de médula ósea, esta sí tiene vasos sanguíneos, produce células sanguíneas (médula ósea roja) y nutre a los osteocitos

CALCIO Calcio sérico: 8.5- 10.5 Requerimiento diarios : 800 – 1200 mg 46% unido a Albúmina 6% Forma complejos 48% ionizado El 60% es filtrado en Glomérulo y es reabsorbido casi por completo. El principal regulador de la excreción de calcio es la PTH, que disminuye la filtración y aumenta la reabsorción tubular. Se absorbe en duodeno y yeyuno. Se absorbe un 30% del calcio dietético La PTH y la Vit. D controlan la excreción del Calcio.

Mineralización ósea Segundo mensajero  contracción muscular Transmisión nerviosa Liberación de enzimas y hormonas Acción enzimática  Regula quinasas (PKC) Transporte celular  estabilizador de membrana Coagulación

FOSFORO Fósforo sérico: 3-4.5 mg/dl 12% unido a Proteínas 53% ionizado 35% Forma complejos con Na, Ca y Mg. Total 600 g 85% como mineral óseo 15%: Componente intracelular Anión libre Compuestos organofosforados Proteínas estructurales Enzimas Factores de transcripción ATP Ácidos nucléicos.

Absorción del 65% en el intestino delgado en ausencia de vitamina D. Absorción es de 500 a 1 000 mg/día. Reducen la absorción: sales de calcio, hidróxido de aluminio. Fosfato sérico está determinado principalmente por la tasa de resorción tubular renal La resorción renal de fosfato se ve alterada por la hipocalcemia, la hipomagnesemia y la hipofosfatemia grave. La PTH disminuye su absorción en túbulo proximal

PARATOHORMONA Es la hormona que controla la homeostasis del calcio a través de la acción directa sobre el hueso y el riñón e indirecta en el intestino. - Estimulo  HIPOCALCEMIA Efecto  Inhibe (-) OSTEOBLASTOS Estimula (+) OSTEOCLASTOS Produce degradación del hueso (liberación Ca y P) Puede llegar a estimular la formación de nuevos Osteoclastos. Aumenta la resorción de Ca (riñón) Aumenta la excreción de P, para evitar la hiperfosfatemia (que tiende a formar complejos de Ca) Aumento de absorción de Ca en el intestino por estimulacion de vitamina D

En el túbulo proximal: Fosfaturia: inhibiendo reabsorción Bicarbonaturia El 60% del calcio filtrado se reabsorbe en el túbulo proximal, independiente de PTH Estimula enzima alfa 1 hidroxilasa Estimula síntesis 25-OH-vitamina D En el asa de Henle y túbulo distal: PTH estimula la reabsorción de hasta el 35% del calcio filtrado En hueso: Receptores en osteoblastos Estimulación de RANKL (ligando del activador del receptor nuclear kappa) que a su vez estimula a los osteoclastos

CALCITRIOL Aumenta la absorción intestinal de calcio y en menor proporción, de fosfato: estimula las células intestinales a producir CALBINDINA, la cual fija Ca2+ y permite su transporte transcelular Favorece la mineralización ósea asegurando la disponibilidad de calcio y fósforo Estimula la diferenciación de osteoclastos favoreciendo la resorción ósea (remodelación ósea)

Vitamina D Se hidroliza en higado y luego en riñon se convierte en su forma activa dihidroxicolecalciferol

CALCITONINA Producida en las células parafoliculares del tiroides, es inhibidora de la reabsorción ósea, al reducir el número y la actividad de los osteoclastos. Estimulo  HIPERCALCEMIA Efecto Inhibe (-) OSTEOCLASTOS estimula (+) OSTEOBLASTOS Disminuye nivel de Ca en sangre. Inhibe la absorción intestinal de Ca2+ Inhibe la reabsorción de fosfato a nivel de los túbulos renales Aumenta la excreción renal de Ca2+ y Mg2+ Actúa a nivel de Hueso y Riñón. Control mas rápido y a corto plazo, comparada con la PTH. Sus niveles séricos aumentan cuando la [Ca2+] plasmática es mayor a 2.25mmol/L

Otros factores que modifican el recambio óseo Estrógenos Intestino: Aumenta absorción de Ca Hueso: Disminuye la resorción ósea Glucocorticoides Intestino : Reduce la absorción Hueso: Aumenta la resorción / decrece la formación Tiroxina Estimula la formación/resorción Resorción neta

Factores Locales Somatomedina C – Proliferación de osteoblastos TGF (Factor de Crecimiento Transformador) – Aumenta la actividad de osteoblastos IL-1/OAF (Factor Activador de Osteoclastos) – Aumenta la actividad de osteoclastos (mieloma) Prostaglandinas – Incrementan el recambio óseo (Inflamación) BMP (proteína morfogénica del hueso) – Formación de hueso

Marcadores bioquímicos de formación ósea: Actividad enzimática: Fosfatasa alcalina total en suero (FAT) Isoenzima ósea de la Fosfatasa Alcalina Proteínas sintetizadas por el Osteoblasto Osteocalcina (OC) Es la proteína no colágena mas abundante del hueso. Propéptido Carboxiterminal del procolágeno I en suero Propéptido Amino Terminal del procolágeno I en suero

Marcadores bioquímicos de resorción ósea: Miden la actividad osteoclastica Actividad enzimática Fosfatasa ácida resistente al tartrato (FART) Derivados de la degradación de la fase mineral del hueso Cociente Calcio/Creatinina Derivados de la degradación del colágeno óseo