los Osteoclastos son células gigantes que son responsables de la degradación y desmineralización de los huesos. Su actividad está regulada por diversas sustancias, como la hormona paratiroidea. Demasiada o muy poca actividad de los osteoclastos tiene efectos graves sobre la salud esquelética.
¿Qué son los osteoclastos?
Cada siete años el ser humano recibe un esqueleto completamente nuevo. Los huesos humanos se adaptan a las cargas y se remodelan permanentemente. Se renuevan después de microfracturas y fracturas. Se extrae la masa ósea defectuosa y se acumula nueva masa ósea.
Los denominados osteoblastos son los responsables de las obras de construcción. Estas son células óseas inmaduras que luego maduran en osteocitos. El trabajo de degradación del metabolismo óseo no lo llevan a cabo los osteoblastos, sino los osteoclastos. Estas células óseas surgen de células precursoras en la médula ósea y migran al sistema esquelético cuando es necesario. Su trabajo involucra dos mecanismos diferentes: la desmineralización de la sustancia ósea y la descomposición real del hueso.
Por su trabajo, los osteoclastos ralentizan el crecimiento óseo y previenen los procesos y crecimientos excesivos. Se comunican con los osteoblastos a través de la sustancia clave RANKL. Además de esta comunicación, el ciclo hormonal juega un papel en su regulación. La hormona paratiroidea activa la degradación y la calcitonina inactiva la actividad de los osteoclastos.
Anatomía y estructura
Los osteoclastos son células multinucleadas y, por tanto, pertenecen a las llamadas células gigantes. Se crean mediante la fusión de células precursoras mononucleares en la médula ósea, también conocidas como células madre sanguíneas.
Son parte del sistema fagocítico mononuclear. Esto significa la totalidad de todas las células del tejido conectivo reticular, algunas de las cuales son parte del sistema inmunológico y son responsables de la descomposición y eliminación de desechos y partículas extrañas. Los osteoclastos tienen un diámetro de 30 a 100 µm y pueden contener más de 20 núcleos celulares. Se sientan en la superficie del hueso en las lagunas de Howship y se mueven como ameboides. Su polo apical de uno apunta al hueso. En el centro se encuentra una zona que contiene vesículas con una membrana celular doblada en forma de flor. Este "borde ondulado" es el lugar para la reabsorción del hueso.
La periferia de los osteoclastos se tiñe intensamente. El aparato de adhesión allí permite que las células se adhieran al hueso con una distancia mínima de 0,3 nm. Esta "zona de sellado" está encerrada por el citoplasma, que también se denomina "zona clara" y tiene solo unos pocos orgánulos celulares, pero muchas proteínas contráctiles.
Función y tareas
Los procesos de acumulación y descomposición de la sustancia ósea están coordinados de manera ideal y están controlados por un circuito de control finamente regulado. Varios factores estimulan la formación de los osteoclastos. Sobre todo, la dexametasona, la 1,25- (OH) 2VitD3, la hormona paratiroidea, la PTHrP, la prostaglandina-E2 y las citocinas tienen un efecto de resorción ósea. Por el contrario, los bisfosfonatos, la calcitonina y los estrógenos tienen un efecto inhibidor sobre los osteoclastos.
Estos factores regulan la activación del llamado factor de transcripción PU.1. Controla la conversión de los macrófagos de la médula ósea en osteoclastos multinucleados. Las sustancias RANKL y osteoprotegerina también participan en la activación. Los circuitos de control hormonal utilizan los huesos como una especie de amortiguador para regular el equilibrio del calcio. La hormona paratiroidea de reabsorción ósea libera calcio, por ejemplo. La calcitonina, por otro lado, estimula el almacenamiento de calcio. La acumulación y descomposición permanente de la sustancia ósea controlada de esta manera significa que el sistema esquelético se adapta a las cargas y cambios. De esta forma se evita la fatiga del material. Mientras tanto, a los osteocitos también se les asigna un papel en la regulación de los osteoclastos.
Los osteocitos son osteoblastos atrapados que han madurado. Cuando un hueso se ve afectado por una fractura o microfractura, los osteocitos mueren por falta de nutrientes y las sustancias liberadas hacen que los osteoclastos entren en acción. El trabajo de los osteoclastos consta de dos mecanismos. Existe un espacio mínimo entre un osteoclasto y la sustancia ósea en la que se reduce el valor de pH. A través de esta degradación, los huesos se desmineralizan. Se extraen sales minerales. El valor de pH necesario para ello se mantiene constante mediante el transporte activo de protones. Los osteoclastos desprenden la matriz ósea de colágeno mediante enzimas proteolíticas. Al hacerlo, fagocitan los fragmentos de colágeno liberados.
Enfermedades
Cuando la actividad de los osteoclastos disminuye o aumenta, este cambio puede volverse patológico. La descomposición y la reconstrucción se coordinan idealmente en huesos sanos.
Por tanto, la disminución de la actividad de los osteoclastos puede causar tanto daño como el aumento de la actividad. En la osteopetrosis genética, por ejemplo, hay una actividad de los osteoclastos muy reducida. Por otro lado, el aumento de la actividad de los osteoclastos es característico de la osteoporosis no genética, el hiperparatiroidismo, la osteodistrofia deformante y la necrosis ósea aséptica. Lo mismo ocurre con la artritis reumatoide, la periodontitis y la osteogénesis imperfecta. Cuando los osteoclastos están más activos, la masa ósea se descompone más rápido de lo que se puede reproducir.
Por tanto, los afectados sufren de huesos frágiles y débiles. En el hiperparatiroidismo, el propio aparato regulador de la formación ósea se ve afectado. Las células epiteliales son anormales y, por lo tanto, desregulan el nivel de calcio en el cuerpo en forma de hormona paratiroidea. La razón de esto es el aumento de la secreción de la hormona paratiroidea, que se remonta a un adenoma o un agrandamiento de las glándulas paratiroideas. El aumento del nivel de hormona paratiroidea aumenta la pérdida ósea. El resultado es un dolor óseo severo y una reducción de la excreción de calcio en los riñones. La cantidad de calcio en la sangre aumenta y causa cálculos renales.
Enfermedades óseas típicas y comunes
- osteoporosis
- Dolor de huesos
- Hueso roto
- Enfermedad de Paget
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