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Para el veterinario moderno es importante conocer no solo los diferentes procesos y metodologías a aplicar en el paciente. También se hace necesario el conocimiento sobre el funcionamiento y estructuración de los diferentes sistemas en el cuerpo. Lo mismo permitirá que el profesional pueda aplicar sus conocimientos en diversas áreas y campos de acción. Las células osteogénicas son parte de los huesos, y se responsabilizan de la recuperación y defensa de los mismos. Veremos un poco a fondo esta información en el presente artículo.
Desde el punto de vista de la histología, el hueso es un tejido conjuntivo mineralizado muy inervado y vascularizado, que está estructurado en laminillas de matriz osteoide calcificada. La disposición de estas laminillas es la que determinará que el hueso sea cortical o bien, esponjoso. Los dos (cortical y esponjoso) se encuentran formados por osteonas. El hueso compacto o cortical se estructura en conductos de Havers recubiertos de laminillas en disposición concéntrica donde se sitúan los osteocitos. El hueso esponjoso o trabecular lo constituyen laminillas óseas en forma de red que delimitan cavidades areolares en cuyo interior se encuentra médula ósea.
Células óseas
Las células óseas se hallan dentro del propio hueso o bien, en el estroma conjuntivo de la médula ósea, rico en células mesenquimales pluripotenciales indiferenciadas (o mesenchymal stem cells). Desde las publicaciones de Friedenstein en 1976, se conoce que estas células madre pueden dar lugar a cinco estirpes celulares distintas:
- Fibroblastos
- Osteoblastos
- Condroblastos
- Adipocitos
- Mioblastos
Dan lugar a esas cinco estirpes en respuesta a diferentes señales moleculares que inician la cascada de activación de diferentes genes. En el hueso, conviven varios tipos de células:
| Estroma medular | Tejido óseo |
|---|---|
| Stem cells hematopoyéticas | Osteoblastos |
| Stem cells mesenquimales | Pre-osteoblastos |
| Adipocitos | Osteocitos |
| Macrófagos | Osteoclastos |
| Mastocitos | Pre-osteoclastos |
| Células endoteliales | Células linfoides |
Osteoblastos
Los osteoblastos, que representan entre el 4 y el 6 % del total de células residentes en el hueso, son comúnmente conocidos por su función de construcción de huesos, por lo que ejercen un papel crucial en el logro y mantenimiento de una masa ósea correcta, lo que se logra a través de una estrecha relación con las otras células óseas: los osteoclastos y los osteocitos. De hecho, cada vez más descubrimientos emergentes demuestran que los osteoblastos, también, tienen funciones endocrinas, ya que son capaces de liberar factores de regulación de largo alcance. Estos novedosos hallazgos retratan el hueso como un tejido central en la homeostasis de todo el cuerpo.
Diferenciación osteoblástica
Genética y factores de crecimiento
Actualmente, se sabe que la diferenciación hacia la estirpe osteoblástica está controlada por genes pertenecientes a la familia Hedgehog, de los cuales los más conocidos son: Ihh (Indian hedgehog) y Shh (Sonic hedgehog) (4,5). También es esencial el factor de transcripción Cbfa1 (core-binding factor a-1, también llamado Runx2) (6,7,8,9) y las proteínas morfogenéticas óseas (BMPs), que constituyen los reguladores más potentes de la diferenciación osteoblástica desde las células mesenquimales pluripotenciales.
Marcadores de diferenciación
A medida que las células precursoras se van diferenciando, expresan en la membrana celular proteínas específicas de su función o marcadores. La expresión de Cbfa es la primera evidencia de la diferenciación osteogénica, cuyo máximo nivel se alcanza en los pre-osteoblastos. El colágeno I y la osteopontina (OPN), se expresan de forma temprana en células osteoprogenitoras.
Igualmente, la fosfatasa alcalina (ALP) es una proteína de superficie que podría participar en la regulación de la proliferación, migración y diferenciación de las células osteoblásticas. La sialoproteína ósea (BSP) y la osteocalcina (OCN), son marcadores de diferenciación del preosteoblasto al osteoblasto y aparecen cuando se inicia la mineralización. La expresión de estas proteínas resulta especialmente útil como marcadores osteogénicos en los estadíos finales de la diferenciación osteoblástica.
Osteoblasto
Los osteoblastos son células grandes (20-30 µm), de forma poliédrica, con citoplasma basófilo y con un aparato de Golgi y un retículo endoplásmico rugoso de tamaño importante. Proceden de las células mesenquimales pluripotenciales de la médula ósea, endostio, periostio y pericitos perivasculares. Emiten procesos citoplasmáticos hacia la matriz que comunican con la red de osteocitos y con osteoblastos vecinos.
Los osteoblastos y osteocitos se comunican entre sí por proteínas transmembrana o integrinas, que actúan de enlace entre células o entre una célula y la matriz extracelular, permitiendo el paso de mensajeros como calcio, citoquinas o prostaglandinas. En estas células la conexión intercelular es la conexina 43.
- Morir por mecanismos de apoptosis.
- Transformarse en células limitantes o de revestimiento.
- Convertirse en osteocitos (15 %).
Ambos tipos celulares representan estadíos más avanzados de maduración. Las células limitantes son células elongadas y planas con un núcleo en forma de huso, sin apenas organelas. Pueden expresar los marcadores osteoblásticos anteriormente citados como sialoproteína ósea, osteopontina, osteonectina y fosfatasa alcalina, así como el receptor de parathormona (PTH). Se mantienen a lo largo de la superficie endóstica, constituyendo, junto con el endostio, una capa que protege la superficie del hueso, jugando un papel clave en la activación del remodelado óseo.
Osteocitos
Una vez se produce la mineralización de la matriz, algunos osteoblastos quedan atrapados dentro en los espacios llamados “lagunas de howship”, produciéndose su maduración en osteocitos. Los osteoblastos, osteoclastos y células limitantes se hallan en la superficie ósea, mientras que los osteocitos se encuentran en el interior. Los osteocitos son las células más abundantes del hueso (10 veces más que los osteoblastos).
Respecto a su forma, se presentan de manera estrellada y su cuerpo se sitúa en el interior de lagunas u osteoplasmas y los procesos citoplasmáticos se comunican entre sí a través de los conductos calcóforos que están llenos de fluido óseo extracelular. De este modo, los osteocitos se organizan formando un sincitio de células interconectadas que representa una única estructura, con la ventaja que existe una gran superficie de contacto en el interior y hacia la superficie ósea para asegurarse oxígeno y nutrientes.
Cuando ocurre un traumatismo en el tejido óseo, se produce el cese de la circulación sanguínea, provocando hipoxia y necrosis de los osteocitos que estén más lejos de 0,1 mm de un capilar intacto. Los osteocitos también participan en la síntesis y mineralización de la matriz osteoide, pero se cree que su función principal es la de controlar la remodelación ósea, detectando las variaciones mecánicas de las cargas, fenómeno denominado mecanotransducción.
Los osteocitos no son capaces de renovarse, puesto que constituyen el estadío final desde la línea osteoblástica. Esto se debe a que poseen los mismos marcadores que los osteoblastos, pero tienen como marcador específico el CD44, receptor de membrana que se expresa fuertemente en osteocitos y es negativo en osteoblastos y células limitantes.
El papel del especialista
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