Composición y Desarrollo del Hueso: Matriz Extracelular y Osificación Endocondral

Fundamentos del Tejido Óseo

La matriz ósea contiene colágeno tipo I y V, además de glucosaminoglucanos, proteoglicanos y la sustancia fundamental.

Proteínas No Colágenas de la Matriz Ósea

Existen cuatro principales grupos de proteínas no colágenas en la matriz ósea:

1. Macromoléculas de Proteoglucanos

   Compuestas por glucosaminoglucanos. Participan en la citoadherencia, uniéndose a los cristales de hidroxiapatita.

2. Glucoproteínas Multiadhesivas

   • Osteonectina: Une el colágeno con los cristales de hidroxiapatita.
   • Osteopontina (junto con BSP-2): Regula la adhesión de las células e inicia la formación de fosfato de calcio durante la mineralización.

3. Proteínas Dependientes de Vitamina K

   • Osteocalcina: Captura calcio de la sangre para depositarlo en el hueso.
   • Proteína S: Elimina las células que mueren por apoptosis.

   Nota: La actividad de los osteoclastos (células que reabsorben hueso) es crucial en el proceso de remodelación ósea.

4. Factores de Crecimiento y Citocinas

   Pequeñas proteínas reguladoras como los factores de crecimiento similares a la insulina (IGF), proteínas morfogenéticas óseas (BMP), esclerostina e interleucinas.

Crecimiento Longitudinal y Osificación Endocondral

El proceso de osificación se inicia en el segundo trimestre de la vida fetal y continúa después del nacimiento hasta el principio de la vida adulta.

El crecimiento en longitud de los huesos largos depende de la presencia del cartílago epifisario (o placa epifisaria).

El cartílago avascular se reemplaza por tejido óseo vascularizado. Este proceso es impulsado por el factor de crecimiento endocondral vascular, además de la producción de colágeno tipo X.

Zonas del Cartílago en la Placa Epifisaria

El proceso de osificación endocondral se realiza a través de diferentes zonas:

• Zona de Cartílago de Reserva: No existe proliferación ni producción activa de la matriz.
• Zona de Proliferación: Los condrocitos experimentan mitosis y se organizan en columnas definidas. Las células más grandes sintetizan colágeno tipo II y XI.
• Zona de Hipertrofia: Los condrocitos se hipertrofian, permanecen metabólicamente activos y siguen secretando colágeno tipo II, además de producir colágeno tipo X y secretar VEGF (Factor de Crecimiento Endotelial Vascular).
• Zona de Calcificación del Cartílago: Las células hipertrofiadas comienzan a degenerarse y los condrocitos experimentan apoptosis.
• Zona de Resorción: Los vasos sanguíneos y las células osteoprogenitoras invaden la parte donde estaban los condrocitos. Se crean las espículas longitudinales. (Los vasos sanguíneos son fuente de células progenitoras).

Etapas Clave de la Osificación Endocondral

La osificación endocondral se da bajo la influencia de los factores de crecimiento de fibroblastos.

Durante este proceso:

• Los condrocitos dejan de producirse y se generan osteoblastos, lo que provoca el cambio del pericondrio a periostio.
• Los osteoblastos se identifican en la capa osteogénica.
• En la parte de la diáfisis del hueso largo se forma una cubierta de tejido denominada collar óseo.
• Los condrocitos se vuelven células hipertróficas.
• La matriz cartilaginosa circundante se calcifica.
• Comienzan a aparecer los vasos sanguíneos.
• Las células madre hematopoyéticas también llegan a la cavidad a través del nuevo sistema vascular.
• El primer sitio donde comienza a formarse el tejido óseo en la diáfisis de un hueso largo se llama centro primario de osificación.
• Las espículas mixtas pueden reconocerse por sus características de tinción. El cartílago calcificado tiene un color basófilo.