Resumen Ross Histología- Tejido Óseo

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Tejido Óseo
Generalidades
TEJIDO ÓSEO
Es tejido conjuntivo especializado con una matriz extracelular mineralizada produciendo un tejido duro que proporciona sostén y protección.
· Mineral fosfato de calcio que forma cristales de hidroxiapatita
La matriz ósea contiene principalmente colágeno tipo I y un poco de colágeno tipo V (90%). Las moléculas que componen la sustancia fundamental (10%) son: 
· Macromoléculas de proteoglucanos: contienen una proteína central con cadenas de glucosaminoglucanos que atribuyen resistencia al hueso ante compresión, fijación de factores de crecimiento.
· Glucoproteínas multiadhesivas: intervienen en adhesión de células óseas y fibras colágenas a la sustancia fundamental. 
· Osteonectina: adhesivo entre colágeno y cristales de hidroxiapatita.
· Podoplanina: producida por osteocitos ante estrés mecánico.
· Proteína de la matriz de dentina: mineralización de matriz y sialoproteinas como la osteopontina (BSP-1)media adhesión de células a matriz y la BSP-2 media formación de fosfato de calcio.
· Proteínas dependientes de vitamina K osteoespecífica:
· Osteocalcina: captura calcio de circulación y atrae osteoclastos en remodelado óseo.
· Proteína S: eliminación de la células apoptóticas 
· Proteína Gla de la matriz: desarrollo de calcificaciones vasculares.
· Factores de crecimiento y citocinas: pequeñas proteínas reguladoras. 
· IGF, TNF𝛼, TGF-β y PDGF
· Proteínas morfogénicas óseas (BMP): inducen diferenciación de células mesenquimatosas en osteoblastos.
· Esclerostina (antagonista de BMP) 
· Interleucinas IL-1 e IL-6
La matriz ósea contiene lagunas en donde se encuentran los osteocitos. Los osteocitos contienen evaginaciones citoplásmicas que forman canalículos que atraviesan la matriz para conectarse con otra laguna, formando una red de canalículos. Este tejido también contiene otras células: 
· Células osteoprogenitoras: derivadas de las células madre mesenquimatosas, dan origen a los osteoblastos.
· Osteoblastos: secretan matriz extracelular del hueso y al quedar rodeada se convierte en osteocito.
· Células de revestimiento óseo: permanecen en la superficie ósea cuando no hay crecimiento. Derivan de osteoblastos al cesar el depósito óseo.
· Osteoclastos: Resorción ósea; presentes en superficies donde se está eliminando o remodelando hueso o dañado.
Estructura General de los Huesos
EL HUESO COMO UN ÓRGANO
El hueso se compone de tejido óseo, tejido hematopoyético y tejido adiposo. Si forma parte de una articulación móvil (sinovial) contiene cartílago hialino.
El tejido óseo se clasifica como: 
· Hueso compacto: capa densa, compacta
· Hueso esponjoso: malla de aspecto esponjoso compuesta por cordones
La ubicación de los tejidos óseos varía de acuerdo a la forma del hueso: 
· Huesos largos: consisten en una diáfisis con un mayor espesor de hueso compacto y una pequeña cantidad de hueso esponjoso que rodea la cavidad medular. Y dos epífisis con una superficie articular cubierta de cartílago con abundante hueso esponjoso y menos hueso compacto que recubre exteriormente. También tiene una porción dilatada entre la epífisis y diáfisis llamada metáfisis. 
· Huesos cortos: tienen sus tres dimensiones iguales, contienen una corteza de hueso compacto y en su interior hueso esponjoso con espacios medulares. Tienen cartílago en superficies articulares. 
· Huesos planos: delgados y anchos (cráneo y esternón). Dos capas de hueso compacto y dentro una capa delgada de hueso esponjoso. 
· Huesos irregulares: forma irregular y compleja o con senos y espacios aéreos. (vértebras y etmoides respectivamente).
La superficie externa del hueso está cubierta por una cápsula de tejido conjuntivo fibroso llamada periostio.
SUPERFICIE EXTERNA DE LOS HUESOS
El periostio se encuentra en todo el hueso con excepción de regiones de articulación. Compuesto de:
· Capa interna: celular que contiene células osteoprogenitoras.
· Capa externa: fibrosa similar a tejido conjuntivo denso
Las fibras de colágeno del periostio corren paralelas a la superficie del hueso sin embargo, es diferente en las uniones en los sitios de unión de ligamentos y tendones: se extienden oblicuamente o en ángulo perpendicular al eje largo del hueso y se continúan con fibras colágenas de la matriz denominadas fibras de Sharpey/perforadoras donde llegan a las laminillas intersticiales y circunferenciales externas (no entran en osteonas).
Las superficies articulares se encuentran cubiertas de cartílago articular (hialino) que no está rodeado de pericondrio.
CAVIDADES ÓSEAS
El tejido de revestimiento de los dos tipos de hueso se denomina endostio, compuesto de solo una capa celular con células osteoprogenitoras que se diferencian en osteoblastos o de revestimiento conocidas como células endosteales.
La médula ósea roja se compone de células sanguíneas y una red de células reticulares. Al crecer esta va disminuyendo y la cavidad se llena de médula ósea amarilla que en respuesta a hemorragia puede llegar a convertirse a médula roja de nuevo.
Tipos De Tejido Óseo
HUESO MADURO
Contiene unidades cilíndricas llamadas osteonas/sistema de Havers, con sus laminillas concéntricas de matriz ósea alrededor del conducto osteonal de Havers que contiene el suministro vascular y nervioso de la osteona. El eje longitudinal de la osteona suele ser paralelo al eje longitudinal del hueso.
· Entre osteonas hay laminillas intersticiales que solían ser laminillas concéntricas.
· Las laminillas circunferenciales recubren las circunferencias internas y externas de la diáfisis de un hueso largo.
· Los conductos perforantes (de Volkman) son túneles a través del hueso por donde pasan vasos y nervios desde las superficies del periostio y endostio. Son perpendiculares al eje longitudinal de osteonas.
El hueso esponjoso maduro es estructuralmente similar al hueso compacto maduro excepto que se distribuye en cordones o espículas donde están presentes espacios medulares.
El foramen nutricio es un orificio en huesos largos por donde pasan vasos sanguíneos para alcanzar la médula ósea. El tejido óseo carece de vasos linfáticos solo el periostio.
HUESO INMADURO
El tejido óseo que se forma en un feto se denomina hueso inmaduro. Difiere en varios aspectos: 
· No exhibe aspecto laminillar organizado (hueso no laminillar) tambien se denomina hueso entretejido o fasciculado por disposición entrelazada de fibras colágenas.
· Cantidad mayor de células, distribuidas aleatoriamente.
· Su matriz posee más sustancia fundamental y se tiñe mejor con hematoxilina. (La matriz del hueso maduro se tiñe mejor con eosina).
Células del Tejido Óseo TABLA 8-1 (p248)
CÉLULAS OSTEOPROGENITORAS
La osteogénesis es el proceso de formación del hueso nuevo, esencial para la función ósea normal. Las células osteoprogenitoras derivan de células madre mesenquimatosas de la médula ósea que tienen potencial de diferenciarse en varias células. 
· El factor clave que desencadena diferenciación de estas es el fijador central alfa 1 (CBFA1) o factor de transcripción 2 relacionado con runt (RUNX2).
· IGF-1 e IGF-2 estimulan proliferación de células osteoprogenitoras y diferenciación en osteoblastos.
Las células osteoprogenitoras se encuentran en superficies externas e internas de los huesos. Comprenden en las células del periostio que forman su capa interna y las células el endostio.
OSTEOBLASTOS
El osteoblasto se encarga de secretar el colágeno tipo I y las proteínas de la matriz ósea que forman la matriz no mineralizada llamada osteoide. También inicia la calcificación de la matriz ósea, donde secreta vesículas matriciales que contienen grandes cantidades de ALP. Tienen forma cuboide o poliédrica, los osteoblastos inactivos son células aplanadas. Al depositarse la matriz osteoide el osteoblasto se convierte en osteocito.
OSTEOCITOS
· El osteoblasto al quedar rodeado de osteoide se convierte en osteocito y este proceso de transformación dura unos 3 días. El osteoblasto reduce su volumen un 70% y cantidad de orgánulos.
· Después de la mineralización de la matriz el osteocitoocupa un espacio llamado laguna.
· Extienden sus evaginaciones citoplásmicas a través de los canalículos que forman uniones de hendidura para unirse a osteocitos vecinos o células de revestimiento.
· Sus procesos contienen hemiconductos que proporcionan comunicación entre células y matriz.
· Los osteocitos intervienen en la mecanotransducción donde responden a las fuerzas mecánicas aplicadas al hueso. La disminución de los estímulos mecánicos provoca pérdida ósea y vice versa. 
· Por poca flexibilidad ósea, las fuerzas mecánicas aplicadas al hueso causan el flujo del líquido intersticial de canalículos y lagunas hacia el lado comprimido del hueso, generando un potencial eléctrico transitorio (potencial de flujo) al aplicar fue rza.
· El potencial de flujo abre conductos de calcio de las membranas de osteocitos permitiendo el paso del líquido hacia la célula alterando la expresión de genes responsables de formación de hueso y activando osteoblastos.
· La regiones óseas sobre las que se aplica más fuerza son las que tendrán mayor deposición de hueso nuevo.
· El osteocito tiene cilios primarios que le permite intervenir en sensibilidad mecánica y señalización molecular.
· Secreta también metaloproteínas de la matriz (MMP) al responder a fuerza mecánica reducida, que forma el espacio que rodea osteocitos por degradación enzimática y también activa procesos similares a los osteoblastos por lo que son responsables del remodelado de la matriz pericanalicular y perilacunar llamado remodelado osteocítico.
· Los osteocitos se encuentran en diversos estados funcionales durante el remodelado osteocítico: 
· Osteocitos latentes: poco RER y aparato de Golgi muy reducido. Se ve una lámina osmiofílica que representa matriz madura calcificada opuesta a la membrana.
· Osteocitos formativos: exhiben indicios de formación de matriz características similares a los osteoblastos; RER y Golgi más abundantes y se observa osteoide en espacio pericelular dentro de la laguna.
· Osteocitos resortivos: gran cantidad de cisternas de RER y Golgi bien desarrollados con lisosomas visibles.
Los osteocitos tienen una vida larga media natural de 10-20 años.
CÉLULAS DE REVESTIMIENTO ÓSEO
Las células de revestimiento óseo se encuentran en sitios en donde no se produce remodelado de tejido óseo.
· Se encuentran en superficies óseas como una capa de células aplanadas con poco citoplasma y escasos orgánulos más allá de la región perinuclear. (superficie externa se denominan células del periostio y superficie interna células del endostio)
· Derivan de osteoblastos e intervienen en mantenimiento y soporte nutricional de osteocitos incluidos en matriz ósea. Se parecen a osteocitos.
OSTEOCLASTOS
· Células multinucleadas grandes que aparecen en sitios de resorción ósea. Como resultado de su actividad se forma una excavación llamada laguna de resorción (laguna de Howship). Esta célula es muy visible por su acidofilia y gran tamaño.
· Derivan de las fusión de células progenitoras hematopoyéticas mononucleares: células progenitoras de granulocitos/macrófagos (GMP, FCU-GM). Las células del estroma de la médula ósea secretan citocinas esenciales para su diferenciación. Las células precursora expresan: 
· Factores de transcripcion c-fos y NFkB
· Receptor activador del factor nuclear k B (RANK) que interactúa con molécula de ligando de RANK (RANKL) que se produce en superficie de células del estroma. Este mecanismo RANK-RANKL es esencial para la diferenciación.
· Puede ser bloqueado por Osteoprotegerina (OPG) receptor señuelo de RANKL. Inhibidor poderoso de formación de osteoclastos. Es producido por osteoblastos.
 
· El osteoclasto tienen que activarse para ser una célula de resorción ósea, cuando resorben hueso activamente estos presentan 3 regiones especializadas:
· Borde festoneado: contacto directo con el hueso, abundantes pliegues de la membrana formando tipo microvellosidades que aumentan superficie para exocitosis de enzimas hidrolíticas y protones y de la endocitosis de productos de degradación y detritos óseos. Abunda en mitocondrias y lisosomas.
· Zona clara: contiguo al borde festoneado que delimita superficie ósea en resorción. Contiene muchos filamentos de actina, rodeados de vinculina y talina que los fijan. Su membrana contiene moléculas de adhesión célula-matriz extracelular formando un sello hermético entre la membrana y la matriz ósea mineralizada.
· Región basolateral: intervienen en exocitosis de material digerido. Se fusionan vesículas con material óseo degradado, liberando su contenido. 
· Las vesículas del osteoclasto son lisosomas que liberan sus contenidos a la matriz extracelular a través del las hendiduras de los pliegues borde festoneado: enzimas lisosómicas (catepsina K y metaloproteinasas de la matriz que degradan colágeno y proteínas. 
· Su citoplasma contiene anhidrasa carbonica II que produce ácido carbónico para desmineralizar la matriz.
· Después el ácido se disocia en HCO3 y un protón H.
· Las bombas de protones dependientes de ATP transportan protones por el borde festoneado formando un pH bajo en la laguna
· Los conductos de cloro y las bombas de protones aportan electroneutralidad a la membrana.
· El exceso de HCO3 se elimina por intercambio con iones de cloro por proteínas intercambiadoras de clorocarbonato.
· El contenido de vesículas endocíticas se libera en la membrana basal. La hormona paratiroidea (PTH) es un regulador importante de los niveles de calcio y fosfato del medio interno. Como los osteoclastos no tienen receptores de PTH, la hormona solo tiene un efecto indirecto sobre estos. 
· Osteocitos, osteoblastos, y linfocitos T tienen receptores de PTH que activan adenilato ciclasa aumentando AMPc intracelular. 
· Exposición breve a PTH aumenta masa ósea por la vía AMPc.
· Exposición prolongada a PTH aumenta producción de RANKL por linfocitos T que hiperactivan osteoclastos produciendo osteoporosis. El estrógeno lo suprime.
La calcitonina producida por la tiroides reduce actividad de osteoclastos.
Insuficiencia de proteínas reguladoras de osteoclastos causa osteopetrosis (aumento de densidad ósea y defectos en función osteoclástica).
Formación del Hueso
Osificación endocondral: un modelo de cartílago funciona como precursor óseo.
(Huesos de extremidades y partes del esqueleto axial que soportan peso ej. vértebras)
Osificación intramembranosa: formación simple de hueso sin un cartílago precursor.
(Huesos planos del cráneo, cara, mandíbula y clavícula)
DESARROLLO DEL SISTEMA OSTEONAL
El proceso por el cual se forman nuevas osteonas se denomina remodelado interno.
· Los osteoclastos perforan un túnel a través del hueso compacto por el que atraviesan vasos sanguíneos, al ocuparse comienza la formación ósea (resorción osteoclástica y síntesis osteoblástica). La unidad de remodelado óseo consiste en 2 partes: un cono de corte (conducto de resorción) y un cono de cierre. 
· El extremo del cono de corte se forma por osteoclastos que avanzan seguidos por capilares y pericitos y células que originan osteoblastos. Los osteoclastos forman un conducto de 200 micrómetros estableciendo el diámetro del sistema de Havers. 
· El cono de corte es una pequeña fracción de la longitud de la unidad de remodelado óseo.
· Al establecerse el diámetro de la osteona los osteoblastos llenan el conducto de osteoide en sus paredes formando laminillas desde la periferia hacia el interior, que con el tiempo su matriz se mineraliza. Y forman el conducto de Havers. 
· El hueso compacto maduro contiene sistema de Havers de diferente tamaño y antigüedad y es porque estos se someten a mineralización secundaria progresiva.
Mineralización Biológica y Vesículas Matriciales
La mineralización ocurre en la matriz extracelular del hueso y cartílago.. La matriz de estas estructuras contiene fibrillas colágenas y sustancia fundamental las cuales se mineralizan. 
· La concentración de Ca2 y PO4 deben de ser grandes en la matriz de los sitios de mineralización. Estos son los acontecimientos: 
· Fijación de Ca extracelularpor osteocalcina y otras sialoproteinas aumenta su concentración local.
· La concentración alta de Ca2 estimula osteoblastos a secretar fosfatasa alcalina ALP que aumenta la concentración de PO4. Esta concentración estimula el aumento adicional de Ca2 donde iniciará la mineralización. 
· En estas concentraciones altas de Ca y PO, los osteoblastos liberan vesículas matriciales hacia la matriz que contienen ALP y pirofosfatasa que escinden PO de moléculas de la matriz.
· Las vesículas que acumulan calcio y escinden PO aumentan el punto isoeléctrico que produce la cristalización de CaPO4 en vesículas matriciales circundantes.
· Los cristales inician mineralización de la matriz por formación y depósito de cristales de hidroxiapatita en la matriz que rodea osteoblastos.
Estas vesículas son esenciales pues controlan el sitio donde inicia el depósito mineral en el osteoide.
Aspectos Fisiológicos del Tejido Óseo
· El calcio puede llevarse desde la matriz ósea hasta la sangre si el nivel de sangre circulante disminuye. Si hay un exceso en sangre también puede removerse y almacenarse en hueso. 
· Procesos regulados por hormona paratiroidea (PTH) que actúa en hueso elevando nivel bajo de calcio en sangre 
PTH estimula osteocitos y osteoclastos para reabsorber hueso liberando el calcio, reduce excreción de calcio por el riñón y estimula reabsorción de calcio por intestino delgado. La PTH también tiene mayor acción anabólica (aumenta osificación) que acción catabólica (resorción ósea). 
· La calcitonina que actúa para bajar niveles de calcio en sangre.
La calcitonina inhibe reabsorción ósea inhibiendo el efecto de PTH en osteoclastos. 
· Los osteoblastos y osteocitos producen hormonas endocrinas que participan en regulación de fosfato y glucosa: 
· Factor de crecimiento de fibroblastos 23 (FGF-23) producido por osteocitos, regula concentración de fosfato sérico al alterar concentraciones de vitamina D activa y transportadores de fosfato.
· Osteocalcina producida por osteoblastos con una vía de regulación energética y metabólica de glucosa.
Formacion de hueso no viene en examen.