Ossificazione
1. Intramembranosa:
a) formazione del centro di ossificazione
b) accrescimento
c) modellamento e mineralizzazione
Es.: ossa del cranio, clavicola, patella
La mandibola, parte della clavicola e la maggior parte delle ossa del
complesso cranio-facciale sono di origine intramembranosa.
Le modalità del differenziamento osteogenetico sono strettamente
interconnesse con il microambiente, probabilmente la disponibilità di
collagene di tipo I ed altre molecole. I centri di ossificazione, infatti, sono
caratterizzati, inizialmente da incremento di collagene di tipo I e
differenziamento osteoblastico.
Fattore microambientale determinante è la spinta meccanica dei
contenuti della cavità cranica (meningi, vasi sanguiferi ed encefalo) in
corso di accrescimento.
Nella clavicola e nella mandibola dopo che sono iniziati i processi di
ossificazione intramembranosa si forma una cartilagine secondaria, che
parteciperà ai processi di accrescimento.
Ossificazione
2. Condrale (endo e/o peri):
a) formazione di un modello
(blastema) di cartilagine
ialina (condrificazione del
blastema mesenchimale)
b) differenziazione osteogenica
c) formazione del centro di
ossificazione primario
d) formazione dei centri di
ossificazione secondari
e-f) allungamento
g) fusione e saldamento dei centri
di ossificazione
Es.: omero, femore, tibia
LA CARTILAGINE
IALINA
PROTEINE DELLA MATRICE CARTILAGINEA
- Condrocalcina (c-polipeptide del II tipo di procollagene): ha ruolo nella
calcificazione della cartilagine;
- Acido γ-carboxyglutamico (GLA) modula l’attività della proteina
morfogenetica dell’osso BMP, controlla l’accumulo di minerali nella
cartilagine;
- biglicano (HAPG1) e decorina (HAPG2) glicoproteine che
interagisconocon il collagene ed il TGF beta 1. modulano la sintesi e
l’accumulo di glicoproteine nella cartilagine;
- glicoproteine fosforilate: a) sialoproteine dell’osso, il centro di
nucleazione dell’idrossiapatite; b) trombospondine, interagiscono con le
fibronectine ed implicate nella migrazione cellulare con l’attivazione di
ADAM disintegrine e metalloproteinasi) e nello sviluppo.
Ossificazione
2. Condrale (endo e/o peri):
a) formazione di un modello
(blastema) di cartilagine
ialina
b) condrolisi
c) formazione del centro di
ossificazione primario
d) formazione dei centri di
ossificazione secondari
e-f) allungamento
g) fusione e saldamento dei centri
di ossificazione
Es.: omero, femore, tibia
Endocondrale o apposizione endocondrale e/ metafisaria
(allungamento) nell’osso lungo.
Allungamento di un osso
lungo
Cartilagine ialina
Cartilagine metafisaria
Tessuto osseo
Strati della cartilagine metafisaria
(in senso epifisi
Cartilagine ialina (zona di riposo)
Cartilagine seriata
Cartilagine ipertrofica
Cartilagine calcificata
Condrolisi
Formazione di osso primario
Erosione – osso secondario
diafisi)
Accrescimento della
cartilagine
Trasformazione della
cartilagine
Ossificazione
Rimodellamento
Pericondrale o
apposizione
periostale
(ispessimento)
Ossificazione
Produzione, deposizione
e organizzazione dei
cristalli di idrossiapatite.
L’organizzazione delle fibrille collagene differisce
nell’osso primario rispetto al secondario, ciò che riflette
la differente forma dei cristalli di idrossiapatite nelle due
varianti. Infatti, mentre questi hanno forma di cristalli
aghiformi nell’osso secondario assumono anche
l’aspetto morfologico di sottili piastre nell’osso primario
e sono di minore peso molecolare.
Osteocita nel suo
osteoplasto circondato
dalla matrice ossea
cementata
Accrescimento di un osso lungo
1. Allungamento: per apposizione metafisaria
2. Ispessimento: per apposizione periostale
E’ regolata da : introduzione di sali di calcio e fosforo
: vitamine A, C, D
: PTH, calcitonina, T4, GH, estrogeni, testosterone
N.B. il modello proposto per l’osso lungo in realtà è ripetuto in
tutti gli altri segmenti scheletrici che riconoscono in fase
precoce un blastema cartilagineo.
RIMODELLAMENTO OSSEO
Il rimodellamento osseo comprende il riassorbimento di osso preesistente
e la formazione di osso di nuova formazione.
Le due principali funzioni del rimodellamento riguardano la capacità
dell’osso di essere responsivo alla mutata condizione metabolica ed alle
mutate sollecitazioni meccaniche meccaniche. I due processi sono del
tutto integrati.
E’ anche la risposta ai microdanni che comporta la normale conduzione di
vita.
Permette nel corso della rigenerazione dell’osso la perfetta integrazione
con l’osso preesistente.
Riparazione della
ferita ossea
Rigenerazione e rimaneggiamento
dell’osso neoformato
PROTEINE DELLA MATRICE OSSEA COINVOLTE NELL’AGING
Osteocalcina, prodotta dagli osteociti maturi è incorporata nella matrice delle lacune;
Osteopontina, prodotta dagli osteociti maturi è incorporata nella matrice delle lacune;
Collagene I, prodotta dagli osteociti maturi è incorporata nella matrice delle lacune;
Fattore osteoblasto/osteocita 45 (OF45), prodotto dagli osteoblasti maturi e
successivamente dagli osteociti, di cui regola le funzioni ed il mantenimento del
fenotipo;
Connessina 43, è una proteina dell gap junction;
Osteoprogerina, ha ruolo nel signalling osteocitario con RANKL, si trova sulle
membrane cellulari e sui prolungamenti dendritici;
Fattore stimolante colonie macrofagiche ( M-CSF), è espresso dagli osteociti maturi;
CD44, è una molecola di adesione espresa dopo le modificazioni da blasto a osteocita;
Fattore di accrescimento del connettivo (CTGF), regola la funzione degli osteociti
durante le sollecitazioni meccaniche;
Fattore di accrescimento beta (TGF-beta), inibisce il riassorbimento osseo.