Metabolismo ósseo - Resumo capítulo do livro - Guyton y Hall: Tratado de fisiología médica. PDF

Preview

Summary

Resumo capítulo do livro...

Description

Tecido ósseo: metabolismo ósseo e metabolismo de cálcio e fosfato Constituído por 2 linhagens celulares:  

Linha osteoblástica: formação da matriz óssea; Linha osteoclástica: reabsorção óssea (osteoclastos).

Linha osteobástica:    

Pré-osteoblastos; Osteoblastos maduros; Células de revestimento; Osteócitos.

Origem nas células mesenquimatosas pluripotentes e indiferenciadas; Localização: periósteo e menor quantidade de estroma da medula óssea. Células mesenquimais em ambiente ricamente vascularizado  ativação do gene Cbfa1 – “máster gene”  codifica fator de transcrição  gera a expressão de proteínas específicas da matriz óssea pré-osteoblastos  osteoblastos maduros osteócitos.  Osteoblastos  Sem capacidade de divisão;  Metabolicamente muito ativos;  Maduros quando atingem a superfície óssea;  Secretam: o Colágeno tipo I: elasticidade ao tecido ósseo e resistência à propagação de fraturas; o Proteínas não-colágenas: osteopontina, osteocalcina e outras; o Fatores de crescimento: incorporados na matriz óssea e ativados pelos osteoclastos.  Função: o Formação da matriz óssea; o Mineralização: cristais de fosfato de cálcio hidroxiapatita (dureza e resistência à compressão); o Receptores e transmissores de sinais para a remodelação óssea.  Possuem prolongamentos citoplasmáticos que se projetam para a matriz óssea e comunicam com os osteócitos.  Inativos: o Osteócitos: osteoblastos + matriz; o Células de revestimento:  Reveste a maior parte da matriz calcificada – endósteo;  Capacidade de síntese reduzida;  Reconverte em células osteoblásticas ativas.  Osteócitos  Células altamente ramificadas – entre si e com as células da superfície óssea; o Permite a passagem de nutrientes e outras substâncias  Células mais numerosas;  Mecanossensores – mecanotransdução. o Forças mecânicas ou tensões aplicadas ao osso  causam diferença de pressão no fluido  alteram seu fluxo (velocidade)  ativam os osteócitos geram sinais moleculares (óxido nitroso e PG, alteração da carga elétrica, alteração na membrana plasmática com liberação de cálcio)  transmitidos:  Difusão;  Através de gap junctions; o Células de revestimento ósseo/osteobolastos/osteoclastos remodelação óssea.  Linha osteoclástica: osteoclastos  Células gigantes multinucleadas;  Endósteo e menor quantidade na superfície do periósteo;

 Reabsorção da matriz óssea.  Osteoclastos:  Lacuna de Howship: CO2 + H20 anidrase carbônica  H+ +HCO3 Bomba de prótons (borda em escova);  Liberação de H+ para a matriz dissovendo cristais de hidroxiapatita liberação de cálcio e fosfato;  Secreção de enzimas lisossomais (catepsinas e metaloproteína)  degradação de proteínas colágenas e não-colágenas da matriz;  Osteoclastogênese  Osteoclastos necessitam dos osteoblastos para sua diferenciação;  Osteoblastos expressam em sua superfície o RANKL (ligante para o receptor da ativação do fator nuclear Keppa B); o OPG (osteoprotegerina);  Interação do RANKL com o RANK (presente nos osteoclastos)  maturação dos osteoclastos.  OPG possui alta afinidade pelo RANKL  impedindo ou bloqueando a ligação do RANKL com o RANK= Regula-se a quantidade de osteoclastos  Aumento de RANKL: osteoclastogênese;  Aumento de OPG: diminuição de osteoclastogênese ou apoptose dos osteoclastos.  Remodelação óssea  Mecanismo de substituição de áreas de tecido ósseo de modo a preservar a sua integridade, otimizar a sua função e prevenir a sua degradação;  Reabsorção  formação óssea;  Controlada pela interação de forças mecânicas, hormonais, sistêmicas, citoquinas, PG e fatores de crescimento produzidos localmente;  2 funções: o Reparação e adaptação da estrutura óssea ao meio; o Homeostasia do cálcio plasmático.  Perspectiva mecânica: o Desgaste causado pelo uso ou “abuso” continuado  fadiga e danos  apoptose dos osteócitos remodelação óssea; o Mecanotransdução; o Essencial para a sobrevivência dos posteócitos no interior da matriz óssea.  Perspectiva metabólica o 2 mecanismos de mobilização de cálcio dos ossos:  Transferência de íons cálcio diretamente dos cristais de hidroxiapatita para o líquido intersticial;  Ação do PTH.  Lacunas de Howship (trabéculas do tecido ósseo esponjoso):  Osteócitos lesados  liberam citoquinas inflamatórias (PGE2, IL-1) + PTH  atraem linfócitos T e estimulam a produção de RANKL (tanto pelas células imunitárias como pelas células de revestimento e osteoblastos);  Células da linha osteoclástica provenientes da corrente sanguínea  desenvolvem os receptores RANK;  Ligação RANKL + RANK  maturação e ativação dos osteoclastos reabsorção.  Osteoclastos o Enzimas proetolíticas (a partir dos lisossomas)  digerem e dissolvem a matriz óssea; o Vários ácidos (ác. Cítrico, ác. Láctico) – liberados pelas mitocôndrias e vesículas secretoras  causam a solução dos sais ósseos. o Células osteoclásticas também englobam por fagocitose diminutas partículas da matriz óssea e cristais  dissolvendo-os  liberam os produtos no sangue.  Em consequência da atividade dos osteoclastos são liberados da matriz óssea reabsorvida fatores de crescimento (TGF, IGF-1, PDGF, proteínas Wnt)  proliferação e diferenciação dos pré-osteoblastos (que migram de regiões perivasculares e/ou da corrente sanguínea);  Células de revestimento ósseo  convertidas em osteoblastos;  Expressão do sistema Ephrin-Eph – mediador da interação entre os osteoclastos e osteoblastos – contato Cl a Cl; o Expressão de EphrinB2 nos osteoclastos levam a ativação de EphB4 nos osteoblastos  início da formação óssea; o A expressão de EphB4 nos osteoblastos  inibem a ativação osteoclástica via EphrinB2;



Pré-osteoblastos  produzem OPG (com grande afinidade ao RANKL)  ligam-se ao RANKL  desativa os osteoclastos.  Síntese de matriz osteóide posterior mineralização  reconstrução da lacuna de Howship;  Osteócitos presentes na matriz mineralizada  sintetizam diversas moléculas – esclerostina determina a diferenciação dos osteoblastos secretores em células de revestimento ósseo  fim.  Fatores hormonais sistêmicos: o Alguns hormônios exercem efeito na remodelação óssea; o Principais hormônios:  PTH;  Corticosteroides (deletério ao osso – inibem proliferação e diferenciação dos precursores osteoblásticos);  Leptina (inibe a formação óssea – mecanismo desconhecido);  Estrógenos (estimulam a formação óssea por mecanismo indireto  produção osteoblástica de fatores de crescimento (TGF-beta e IGF-1);  Vitamina D  Aumenta a absorção de cálcio no trato intestinal;  Efeitos importantes sobre a deposição e reabsorção óssea.  7-desidrocolesterol  raios UVB colecalciferol (D3);  Compostos de vitamina D que ingerimos são idênticos a vitamina D3;  Feedback negativo: impede a ação excessiva da vitamina D quando presente em excesso e conserva a vitamina D3 no fígado para uso futuro.  Nos túbulos proximais dos rins sob ação do PTH ocorre: o 25-hidroxicolecalciferol  1,25 diidroxicolecalciferol (forma ativa da vitamina D)  A forma ativa da vitamina D é inversamente proporcional a concentração de cálcio no plasma o Aumento de cálcio impede a conversão; o PTH é suprimido pelo excesso de cálcio.  Supressão do PTH: o Conversão do 25-HCCF  24,25-diidroxicolecalciferol (sem ação)  Aumento do cálcio  diminuição do 1,25-DDCCF  diminuição da absorção de cálcio intestinal, dos ossos e dos túbulos renais.  Absorção intestinal de cálcio: o Por meio do aumento da formação da calbindina – proteína ligante de cálcio (2 dias) nas células epiteliais intestinais: cálcio por difusão facilitada para o citoplasma; o Formação de ATPase estimulada pelo cálcio na borda em escova; o Fosfatase alcalina nas células epiteliais.  Ações da vitamina D: o Absorção intestinal de cálcio; o Absorção de fosfato pelo intestino  Efeito direto do 1,25-DDCCF e/ou  Secundário à ação desse hormônio: atuando o cálcio como mediador do transporte do fosfato; o Aumenta a absorção de cálcio e fosfato pelas células nos túbulos renais (efeito fraco)  Diminuindo a excreção na urina o Vitamina D em excesso  absorção óssea (provável ação do 1,25-DDCCF promovendo o transporte de cálcio pelas membranas celulares); o Ausência de vitamina D  impede a ação do PTH na absorção óssea; o Vitamina D em níveis normais  calcificação óssea.  PTH  Regula a absorção intestinal (aumento da absorção intestinal de cálcio e fosfato);  Excreção renal: diminuição da excreção renal de cálcio e aumento na de fosfato o Aumento na reabsorção de magnésio e hidrogênio; o Diminuição na reabsorção de sódio, potássio e aminoácidos;  Regula a troca de íons cálcio e fosfato entre o LEC e o osso (aumento da absorção de cálcio e fosfato do osso)  Atividade excessiva da paratireoide: rápida absorção de cálcio do osso hipercalcemia;  Atividade reduzida: hipocalcemia;  Aumento súbito de PTH:

Elevação do cálcio com patamar em 4h:  Absorção dos ossos;  Diminuição da excreção renal. o Redução do fosfato com patamar em 1-2h  Diminuição importante da excreção renal o Possui uma fase rápida e lenta de absorção óssea  Fase rápida (osteólise): o Aumento na remoção de fosfato de cálcio da matriz óssea e da vizinhança dos osteoblastos  Osteoblastos e osteócitos formam o sistema de membrana osteocística (separa o osso do LEC) – entre a membrana e o osso existe o líquido ósseo o Membrana bombeia íons cálcio do líquido ósseo para LEC  PTH se liga a seus receptores nas membranas celulares dos osteoblastos e osteócitos estimula a bomba de cálcio  remove sais de fosfato e cálcio dos cristais ósseos amorfos  líquido ósseo  bomba de cálcio do outro lado da membrana  remove o cálcio para o LEC.  Fase lenta (ativação dos osteoclastos): PTH  ativa os osteoblastos e osteócitos que emitem um sinal “secundário” aos osteoclastos ativação dos osteoclastos (não possuem receptor para o PTH): o Ativação dos osteoclastos já formados; o Formação de novos osteoclastos  Absorção de cálcio e fosfato dos ossos.  Calcitonina  Efeitos opostos ao PTH (seu efeito supera o da calcitonina)  diminui a concentração de cálcio;  Diminui a concentração de cálcio rapidamente: o Efeito imediato: diminui a atividade absortiva dos osteoblastos; o Efeito mais prolongado: diminui a formação de novos osteoclastos geram diminuição de osteoblastos a longo prazo diminui a atividade osteoclástica e osteoblástica pouco efeito sobre a concentração de cálcio.  Pouco efeito sobre o processamento de cálcio nos túbulos renais e no trato intestinal; o...