FISIOLOGÍA HUMANA-1015

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La molécula de colágeno I se compone de tres cade-
nas polipeptídicas (dos del tipo �1 y una �2), de unos
1000 aminoácidos cada una, enrolladas formando una
hélice de tres hebras de unos 300 nm de longitud y 1,5 nm
de diámetro. Las tres cadenas están estabilizadas por puen-
tes hidrógeno entre grupos – C = O...HN- de enlaces pep-
tídicos en cadenas adyacentes. 
Las moléculas de colágeno se disponen de forma
escalonada, de manera que el extremo -NH2 de una cade-
na se solapa con el extremo –COOH de la siguiente. Con
el acoplamiento término-terminal y látero-lateral, y el
empaquetamiento de múltiples unidades, se forman fibri-
llas que, agrupadas en haces, constituyen las fibras de
colágeno de la sustancia orgánica del hueso. Las fibrillas
se estabilizan mediante puentes de hidrógeno entre cade-
nas y con la formación de puentes de piridinolina por
acción de la lisil-oxidasa. Esta enzima forma aldehídos de
lisina e hidroxilisina en los extremos de las cadenas �, y
tales aldehídos, al reaccionar con hidroxilisinas de cadenas
vecinas, forman enlaces intermoleculares denominados
puentes de piridinio o piridinolina.
Proteínas no colágenas de la matriz osteoide
Si el colágeno es la proteína estructural fundamental
de la matriz orgánica del hueso, las proteínas no coláge-
nas, además de contribuir a tal estructura, poseen un papel
clave en la fisiología de ese tejido (Tabla 77.2). Entre estas
proteínas no colágenas, deben destacarse las siguientes:
Glucoproteínas
a) Fosfatasa alcalina: producida por los osteoblastos,
es una enzima que libera fosfato inorgánico a partir de
ésteres fosfóricos con un pH óptimo de 8,6. Merced a ello,
por un lado incrementa la concentración de iones fosfato
necesarios para la mineralización de la matriz orgánica;
por otro, bloquea la acción inhibidora que los ésteres fos-
fóricos poseen sobre la mineralización.
b) Glucoproteínas con secuencia RGD: Osteoponti-
na, fibronectina, trombospondina y las sialoproteínas óse-
as contienen repetida la secuencia RGD (Arg-Gly-Asp),
que es reconocida específicamente por las integrinas de
osteoblastos y osteoclastos. Constituye un sistema de reco-
nocimiento que permite el anclaje de las células óseas a la
matriz y su migración sobre ella, base de los procesos de
mineralización, remodelado y reparación del hueso.
c) Proteoglucanos: Constituidos por un núcleo protei-
co en el que se engarzan glucosaminoglucanos, son macro-
moléculas sintetizadas por los osteoblastos. En la matriz
osteoide existen al menos cuatro tipos de estas moléculas:
condroitín sulfato (el proteoglucano de mayor tamaño, pre-
sente sobre todo en las áreas de formación de hueso, donde
sirve para reservar espacio para el hueso maduro); hialuro-
nano (que interviene en la mofogénesis ósea); decorina y
biglucano (dos pequeños proteoglucanos que actúan como
moduladores de factores de crecimiento).
d) Proteínas con ácido 
-carboxiglutámico (osteocal-
cina y proteína del osteoide con ácido 
-carboxiglutámico):
Este aminoácido modificado se combina con dos iones
Ca2+ entre sus dos grupos carbonilo. Los osteoblastos sin-
tetizan osteocalcina (una proteína cuyas concentraciones
en plasma guardan cierta correlación con la mineraliza-
986 F I S I O L O G Í A D E L S I S T E M A E N D O C R I N O
Citoesqueleto
de la célula ósea
-OOC
COO-
Integrina
Molécula de integrina
Molécula de integrina
(exterior celular)
NH2
Proteína RGD
(ARG-GLY-ASP)RGDRGD
OSTEOIDE
H2N
Tabla 77.2. Papel fisiológico de las proteínas 
no colágenas de la matriz osteoide
I. EN LA MINERALIZACIÓN:
— Favorecer o inhibir el depósito de mineral en la
matriz osteoide.
— Favorecer o inhibir la maduración y crecimiento del
mineral.
— Acción enzimática.
II. EN LA REABSORCIÓN ÓSEA:
— Regulación de la actividad de los osteoclastos.
— Acción quimiotáctica.
— Función de reconocimiento.
III. EN LA ESTRUCTURA DE LA MATRIZ OSTEOIDE:
— Favorecer el anclaje de las células óseas en la
matriz.
— Contribuir a la estructura de la matriz osteoide.
IV. OTRAS:
— Transporte de iones, hormonas y metabolitos.
— Estimulación o inhibición de enzimas.
Figura 77.5. Forma de adhesión de las células óseas a la
matriz osteoide.