Obnova kostiju

Koštani promet: važnost i biološka osnova

Unatoč karakterističnoj tvrdoći i čvrstoći, kost nije statično tkivo, već se neprestano mijenja i neprestano popravlja. Taj se proces naziva "remodeliranje kosti".

ZAPAMTITI:

Premještanje kostiju ili remodeliranje definirano je kao ciklički proces u kojem se starija kost uklanja kako bi se zamijenila drugim mlađim tkivom.
Govorimo o osteogenezi kako bismo ukazali na stvaranje koštanog tkiva; reapsorpcije što ukazuje na njezino raspadanje.
Oko 10% naše ukupne koštane mase obnavlja se svake godine.

Pod finom endokrinom kontrolom, procesi remodeliranja slijede jedan drugog mijenjajući strukturu koštanog tkiva prema zahtjevima.

Za obnovu kosti odgovorne su dvije vrste stanica, odnosno nazvane osteoklasti i osteoblasti. Prvi, polinuklearni i bogati mikrovili, luče proteolitičke kiseline i enzime koji uništavanjem koštanog matriksa oslobađaju minerale koje sadrži.

Erozivno djelovanje osteoklasta očituje se stvaranjem lavane Howship. Formirajući prvi jaz, osteoklast se odvaja od matriksa, pomičući se ameboidnim pokretima na dijelu kosti koja je u susjedstvu s onom koja se upravo apsorbirala.

Zahvaljujući ovom procesu, dnevno se iz kosti ukloni oko 500 mg kalcija (0,05% ukupnog kalcija). Nadalje, prema potrebi, različite populacije osteoklasta mogu u relativno kratkom vremenu reapsorbirati čak i velike dijelove kosti.

Nakon procesa erozije kostiju, interveniraju osteoblasti, stanice s dijametralno suprotnim funkcijama. Oni zapravo jamče stvaranje i taloženje organskog matriksa u šupljinama nastalim kataboličkim djelovanjem osteoklasta.

Čim ovaj matriks dosegne dovoljnu debljinu, lako se mineralizira zahvaljujući interpoziciji kalcija.Taj proces mineralizacije traje mjesecima, tijekom kojih se gustoća nove kosti postupno povećava.

Osteogeneza se, dakle, odvija u dvije faze:

stvaranje matrice (osteoid);
mineralizacija matrice.

Zašto je važna obnova kostiju?

Za popravak stresnih mikro prijeloma uzrokovanih normalnim tjelesnim naporom
Ojačati koštano tkivo kao odgovor na odgovarajuće podražaje
Za regulaciju razine kalcija i fosfora u plazmi

Što regulira aktivnost ovih stanica, favorizirajući osteoblastično ili osteoklastično djelovanje?

Postupak je prilično složen i njegovo potpuno razumijevanje znači imati čvrstu podlogu za početak poznavanja i liječenja bolesti u kojima postoji gubitak ravnoteže između osteoblastnog i osteoklastičnog djelovanja, kao kod osteoporoze i koštanih metastaza.

Lijekovi budućnosti djelovat će reguliranjem transkripcije određenih gena u korist aktivnosti osteoblasta i apoptoze (stanične smrti) osteoklasta.

Glavni regulatorni čimbenici uključuju:

a- razina kalcija u krvi
b- mehaničko opterećenje uslijed sile teže i mišićnih mehaničkih naprezanja

Kostur reagira na tjelesne vježbe, stimulaciju mišića i gravitaciju jačajući se; obrnuto, slabi.

Hormonski utjecaj i drugi čimbenici

Iako duljina kosti ostaje konstantna u odrasloj dobi, kost nastavlja biti domaćin aktivnoj populaciji stanica koja je održava u stanju dinamičke ravnoteže. Različiti hormoni utječu na stvaranje kostiju, rast i remodeliranje stimulirajući osteoblaste ili osteoklaste.

Hormoni kalcija: posebno reguliraju homeostazu kalcija PARATORMON smanjuje čvrstoću kostiju (potiče osteoklastičku resorpciju) KALCITONIN povećava čvrstoću kosti (inhibira osteoklastičku resorpciju) VITAMIN D:

nakon aktiviranja u jetri i bubrezima povećava apsorpciju kalcija i fosfora u crijevima i smanjuje njegovo izlučivanje urinom

Sustavno aktivni hormoni: utječu na metabolizam kostiju ANDROGENI: oni ga povećavaju ESTROGENI:

povećavaju ga (zato su žene sklonije osteoporozi nakon menopauze)

HORMONI Štitnjače

oni ga povećavaju, u sinergiji s GH, ali ako su prisutni u višku, smanjuju ga

GH:

pogoduje rastu kostura u djetinjstvu i adolescenciji; višak u mladosti izaziva gigantizam (defekt patuljastosti), dok u odrasloj dobi uzrokuje akromegaliju (povećanje kostiju očito je prije svega u udovima i licu).

IGF-1 i IGF-2

čimbenici rasta koji zajedno s inzulinom i u sinergiji s GH povećavaju gustoću kostiju i rast

PROLACTIN:

povećava sintezu aktivnog vitamina D, pogoduje apsorpciji kalcija u crijevima i na taj način povećava količinu minerala dostupnih za proizvodnju mlijeka

GLUKOKORTIKOIDI Uništavaju koštani matriks izazivajući osteopeniju

Osim signala endokrinog podrijetla, kosti su osjetljive i na mehaničke podražaje. Tkanina koja ih sastavlja pozitivno reagira na podražaje izazvane opterećenjem (rad i sport koji izazivaju tlačna naprezanja na kostima, poput nogometa, plesa, trčanja, a još manje biciklizma i plivanja).

Naprotiv, produljena imobilizacija (na primjer nakon prijeloma) popraćena je razrjeđivanjem koštanog tkiva. To objašnjava zašto određeni sportovi, uključujući ples, sprječavaju pojavu osteoporoze u starijih osoba.

Postoje i lokalni podražaji povjereni pojedinim glasnicima, poput transformacijskog faktora rasta (TGF-ß) i faktora rasta sličnog inzulinu (IGF), koje proizvode osteoblasti i potiču njihovu aktivnost.

Imajte na umu da je na slici deblja strelica pod genetskim čimbenicima, što naglašava veću težinu ovog elementa na ostalim. Uloga genetike u varijabilnosti koštane mineralne mase (BMD) među pojedincima kvantificirana je oko 60-70%.