Osteogénesis: ¿cómo se produce el crecimiento de los huesos?

Laura Yalba 19 junio, 2018
Numerosos factores controlar el correcto funcionamiento de las estructuras a partir de las que se generan los huesos. Un desequilibrio en este proceso puede dar lugar a enfermedades graves como la osteogénesis imperfecta.

La osteogénesis es el proceso biológico de formación de los huesos. Se inicia en la octava semana del desarrollo embrionario y también es el proceso del que depende la reparación de las fracturas. Hay que tener en cuenta que los huesos del esqueleto humano derivan de tres estructuras embrionarias:

  • El mesodermo.
  • Los somitas.
  • La cresta neural.

Este proceso de osteogénesis, también llamado de osificación, consiste en la transformación del tejido preexistente en tejido óseo. Para llevar a cabo esta transformación existen dos mecanismos:

  • Osificación endocondral: es un proceso más complejo que se lleva a cabo en dos etapas. En primer lugar, el tejido inicial se sustituye por cartílagos y posteriormente se osifica.
  • Osificación intramembranosa: se trata de la transformación directa del tejido original por tejido óseo.

Estructuras embrionarias

El mesodermo es una de las tres capas celulares a partir de las que se desarrolla la totalidad del embrión. En un principio existen tres capas de células: una exterior, una intermedia y una interna. El mesodermo es la capa intermedia y da lugar a los huesos de las extremidades.

Los somitas son estructuras embrionarias transitorias fundamentales para el desarrollo del patrón de estructuras segmentadas propias de los vertebrados. Es más, de los somitas derivan los huesos que forman parte del eje central del cuerpo o esqueleto axial. Se trata del hioides, las costillas, la columna, el esternón y los huesos del cráneo y auditivos.

Por último, la cresta neural es una formación celular transitoria, propia de las primeras etapas del desarrollo. Su característica fundamental es la pluripotencialidad de sus células. En otras palabras, las células de la cresta neural pueden dar lugar a práctimantete cualquier tipo de estructura definitiva del cuerpo. Por ejemplo, dan lugar a los huesos craneofaciales y al cartílago.

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Osificación endocondral

El proceso de osificación endocondral se caracteriza por la formación del cartílago
a partir del tejido embrionario y la posterior osificación del mismo. Podemos dividir este proceso en 5 etapas:

  • Primero, las células expresan dos factores de transcripción: PAX 1 y Scleraxix.
    Estos factores son fundamentales para la activación de los genes que convertirán las
    células originales en cartílago. Esto es posible gracias a que unas células inducen a las
    células vecinas a ello de manera paracrina.
  • A continuación, las células que han expresado los genes necesarios, se agrupan y se convierten en condrocitos.
  • Estos condrocitos se multiplican de manera muy rápida, por lo que forman una especie de “molde” para el futuro hueso.
  • Posteriormente, la multiplicación se detiene y los condrocitos aumentan de tamaño. Asimismo, estos condrocitos modifican los componentes que liberan para la formación de la matriz que puede calcificarse gracias al carbonato cálcico.
  • Por último, el molde del cartílago es recorrido por los vasos sanguíneos en formación. Los condrocitos mueren de manera progresiva , siendo sustituidos por osteoblastos.

Los osteoclastos, son células encargadas de la destrucción ósea cuya actividad debe mantenerse siempre en equilibrio con la actividad de los osteoblastos. Esto se debe a que la formación correcta de los huesos depende de dicho equilibrio.

Osificación intramembranosa

Mediante el proceso de osificación intramembranosa se forman los huesos planos del cráneo. Esta osificación se produce en el interior de una membrana de tejido conjuntivo. De las células de esta membrana, algunas se convertirán en osteoblastos, las células formadoras de la matriz ósea. Mientras que otras se convierten en células que forman parte de los pequeños vasos saguíneos que irrigan los huesos.

Los osteoblastos se agrupan formando lo que se conoce como centro de osificación, alrededor del que se irá formando de manera progresiva el hueso. Esto se debe a que estas células sintetizan y segregan componentes que son necesarios para crear una matriz capaz de captar sales de calcio.

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¿Qué ocurre cuando se produce un fallo en la osteogénesis?

Osteogénesis imperfecta

Si el proceso de la osteogénesis no se realiza correctamente, nos encontramos con la osteogénesis imperfecta. La osteogénesis imperfecta, también conocida como la enfermedad de los huesos de cristal, es una enfermedad genética, caracterizada por una excesiva fragilidad de los huesos.

Las personas que la padecen, sufren fracturas de manera constante además de otros síntomas. Por ejemplo: una dentinogénesis imperfecta o la presencia de escleróticas azules. La enfermedad se produce como consecuencia de mutaciones que alternan el colágeno 1 , un componente esencial en la matriz ósea. La falta de esta sustancia es la responsable de la excesiva fragilidad de los huesos afectados.

Se trata de una enfermedad considerada rara debido al escaso número de personas que se ven afectadas. Tiene un pronóstico muy variable, ya que hay distintos tipos de gravedad. Además, la evolución de la propia enfermedad también varía mucho entre pacientes y depende de un gran número de factores.

Bibliografía

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