Tema 11 - Apuntes 11 PDF

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TEMA 11: Tejido óseo Es un tejido conjuntivo especializado formado por distintos tipos celulares y una matriz extracelular (calcificada o mineralizada = impregnada de sales de calcio – hacen que el tejido óseo sea duro y resistente).

Tipos de tejido óseo (punto de vista macroscópico) -

Hueso o tejido óseo esponjoso o trabecular (cavidades interconectadas unas con otras) Hueso o tejido óseo compacto o cortical

Atendiendo al tipo de morfología los huesos se clasifican en: -

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Huesos largos: fémur. La parte externa a nivel de la diáfisis, presenta hueso compacto y de las epífisis, presenta hueso compacto y cartílago articulado. La parte central está constituida por hueso esponjoso, y es donde se encuentra la médula ósea. Huesos cortos: carpos. Rodeados por una capa de hueso compacto y en la interior esponjoso. Huesos planos: cráneo y esternón. Rodeado de hueso compacto y una parte interna de esponjoso. Huesos irregulares: vértebras.

El tejido óseo tiene una matriz extracelular o matriz ósea, que tiene dos componentes: -

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Componente orgánico: el 90% de este está compuesto por fibras de colágeno, también tiene proteoglucanos los más abundantes son el ácido hielirónico, el condroitín sulfato y el queratán sulfato y glucoproteínas de adhesión como la ostonectina, y osteocalcina. Le confiere elasticidad y resistencia a la fracción. Componente inorgánico: está constituido por cristales de hidroxiapatita, constituidos por fosfato cálcico que se depositan a lo largo de las fibras de colágeno, le confiere dureza y resistencia a la compresión. También hay determinados iones como el K+, Mg+2, y grupos de citrato y carbonato.

Tipos celulares: -

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Células osteoprogenitora: de origen mesenquimático, se encuentran en reposo y cuando se activan dan lugar a osteoblastos, se localizan en todas las superficies libres de los huesos, en la médula ósea, en el endostio y en la capa interna del periostio. Tienen morfología aplanada, un núcleo alargado y escaso citoplasma. Son muy activas durante la fase de crecimiento del tejido óseo. En un individuo adulto, estas células se activan en el modelado y remodelado del hueso, y ante determinados estímulos como puede ser una fractura. Osteoblastos: célula diferenciada formadora de hueso, secreta matriz orgánica del hueso inicialmente no mineralizada (osteoide). Se encuentran en la capa interna del periostio y se originan a partir de células hosteoprogenitoras. Cuando están activos, presentan un núcleo redondeado, una gran cantidad de AG y RER y ribosomas libres, además emiten prolongaciones con las cuales establecen contacto con otros osteoblastos y osteocitos a través de uniones GAP. Sintetizan los componentes de la matriz extracelular, concentran fosfato cálcico, participando en la mineralización del hueso. Este lo acumulan en las mitocondrias, y de ahí es transportado a vesículas de calcificación. Estas vesículas se liberan al medio extracelular y siguen acumulando sales de fosfato cálcico por transporte activo. A medida que va aumentando el tamaño del cristal de fosfato cálcico llega un momento en que se rompe la membrana de la vesícula y el fosfato cálcico liberado se fija sobre las fibras de colágeno formando así cristales de hidroxiapatita, y produciendo así la mineralización de la matriz. Osteoclastos Células del revestimiento óseo: se originan al final del proceso de osteogénesis donde la mayor parte de los osteoblastos mueren por apoptosis, algunos se trasforman en células aplanadas (células de revestimiento óseo), que forman una capa continua que recubre las superficies óseas. Funciones: reabsorción del hueso, nutrición de osteocitos con los que establecen contacto a través de uniones comunicantes. Osteocitos: se consideran las células óseas maduras que se originan a partir de los osteoblastos. Tienen una morfología fusiforme, con un núcleo ovalado y que emite prolongaciones que se

extienden a través de los canalículos óseos estableciendo contacto con otros osteocitos. No tienen capacidad de división y se encargan del mantenimiento de la matriz ósea liberando calcio a la matriz e intervienen en el remodelado óseo. En estado inactivo presentan poco RER y AG, en estado activo se incrementa la concentración de estos orgánulos. En el proceso de reabsorción del tejido óseo, los osteoclastos liberan el contenido enzimático de los lisosomas al espacio que está entre las prolongaciones del borde fruncido, estas enzimas degradan los componentes orgánicos de la matriz ósea. Mientras que los inorgánicos son degradados como consecuencia del pH ácido que se genera en esa región. Se originan a partir de células madre de monocitos y macrófagos que se generan el medula ósea roja, a partir de estas se diferencian las células progenitoras de osteoclastos, que migran al tejido óseo a través de la sangre, para dar lugar a preosteoclastos mononucleados, que se fusionan para dar lugar a osteoclastos multinucleados. El tejido óseo consta de laminillas óseas, periostio y endostio, el primer tejido que se forma es un tejido óseo primario, de tipo trabecular no laminar. Después es sustituido por un tejido óseo maduro, del que se diferencian dos tipos: óseo o trabecular y el compacto, ambos de tipo laminar. En el compacto las láminas de matriz se pueden disponer de manera concéntrica o adosadas unas a otras como láminas planas. Su matriz extracelular se dispone en láminas concéntricas y también en menor parte forma laminas no concéntricas donde las fibras se mantienen paralelas formando haces. Cuando forman láminas concéntricas estas rodean al conducto de Havers y en conjunto forman osteomas (unidad estructural de tejido óseo) o conjunto de Havers, las osteomas están formadas por laminas concéntricas de matriz ósea en las cuales se encuentran unas cavidades llamadas lagunas, en cada una hay un osteocito, que emite prolongaciones citoplasmáticas por canalículos óseos, que permiten que se comuniquen unos con otros a través de uniones comunicantes. El conducto de Havers es por donde discurren los vasos sanguíneos, linfáticos y nervios. Los conductos de Havers de osteomas adyacentes se comunican entre sí a partir de conductos de Volkmann. El hueso esponjoso posee cavidades vasculares ocupadas por vasos sanguíneos, que están delimitados por las trabéculas óseas, cuando se forma el hueso esponjoso, está constituido por una matriz no laminar y con el remodelado posterior se sustituye todo el tejido óseo por hueso esponjoso laminar en el que no se reconocen verdaderos osteomas a no ser que las trabéculas tengan un grosor elevado. Rodeando al hueso se encuentra el periostio, una envuelta de tejido conjuntico que rodea al hueso en todas las superficies, excepto en las articulares e inserción de ligamentos. Tiene dos capas: -

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Externa: constituida por fibras de colágeno en gran cantidad y algunas elásticas. Es una capa de tejido conjuntivo denso. Algunas de las fibras de colágeno, salen de la parte externa y penetran en el hueso compacto (Fibras de Sharpey). Su función es asegurar la fijación del periostio al hueso compacto. Interna: es una capa de tejido conjuntivo laxo, constituida por células osteoprogenitoras y osteoblastos, que permanecen en estado de reposo hasta que son activadas por cualquier estimulo.

Las cavidades internas del hueso (cavidades de Havers y Volkmann, trabeculares del hueso esponjoso) están revestidas por el endostio. Este está constituido por células que tienen capacidad osteogénica. En las cavidades del hueso esponjoso y compacto se encuentra a medula ósea roja que en el adulto queda restringida al esternón y a la creta iliaca. También existe la medula ósea amarilla o tuétano, constituida por tejido adiposo. El proceso de formación se denomina osificación/osteogénesis y tiene lugar por sustitución del tejido preexistente y secreción de la matriz ósea orgánica por parte de los osteoblastos y posterior calcificación. Mecanismo de formación: -

Endocondral: da lugar al resto de huesos del organismo y requiere un molde preformado de cartílago hialino rodeado de pericondrio. Formación de un hueso largo: el proceso comienza con la proliferación y condensación de células mesenquimaticas que se diferencian a condreoblastos que comienzan a secretar matriz cartilaginosa y posteriormente se diferencian a condrocitos que formaran un molde de cartílago hialino que da lugar al hueso. En la parte medial donde se forma el collar óseo, los osteocitos dejan de dividirse y se transforman en condrocitos hipertróficos que comienzan a

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liberar calcio a la matriz cartilaginosa. Cuando se produce la calcificación los osteocitos dejan de recibir nutrientes y mueren por apoptosis, los huecos que dejan son invadidos por vasos sanguíneos que llegan del periostio, con estos vasos también llegan células osteoprogenitoras que se diferencian en osteoblastos, los cuales van a sintetizar matriz ósea que termina sustituyendo a la cartilaginosa. De esta forma se origina el centro de osificación primario que se localiza en el centro de la futura diáfisis y que permite el crecimiento en longitud y grosor del hueso. Intermembranosa: tiene lugar en el tejido conjuntivo primitivo del feto, por diferenciación de células mesenquimaticas a osteoblastos. Este proceso da lugar a huesos de la cara, mandíbula, clavícula y huesos planos del cráneo. El proceso comienza con la migración de células mesenquimaticas al lugar donde se formará hueso, posteriormente estas células se transforman en osteoblastos que empiezan a secretar matriz ósea no mineralizada (osteoide) lo que constituye un centro de osificación. A medida que se sintetiza matriz ósea, esta se va mineralizando y el centro de osificación aumenta de tamaño. Se forman así las trabéculas óseas. Al mismo tiempo los osteoblastos que forman parte de la matriz se transforman en osteocitos y cuando las trabéculas tienen un tamaño determinado son invadidas por vasos sanguíneos y en la periferia permanecen osteoblastos, osteoclastos y osteocitos. Todos los huesos que se forman por este mecanismo no tienen osteomas.

Los centros de osificación primarios son los lugares donde se forma por primera vez tejido óseo. Donde aparece posteriormente son los secundarios (epifisarios), en los cuales el cartílago sufre una transformación similar al de la diáfisis, pero en este caso el crecimiento se produce en todas las direcciones. Todo el cartílago es sustituido por tejido óseo, excepto la región donde queda cartílago articular y entre la epífisis y la diáfisis, queda una zona de cartílago (capa epifisaria) responsable del crecimiento en longitud del hueso. En esta placa se va a formar constantemente cartílago que es remplazado por tejido óseo en la zona efisarias.

Regiones de la placa (desde epífisis a diáfisis): -

Zona de reserva o cartílago en reposo: formada por condrocitos que se distribuyen al azar y que no producen matriz ni se dividen Proliferación (se encuentra por debajo) o cartílago seriado: los condrocitos se dividen y se organizan formando columnas longitudinales y paralelas unas a otras. Zona hipertrófica o zona de maduración: los condrocitos dejan de dividirse y secretan matriz y vesículas de calcificación. Zona de degeneración del cartílago y osificación: los condrocitos mueren por apoptosis y en las cavidades que dejan penetran vasos sanguíneos y células osteoprogenitoras, que se diferencian a osteoblastos que secretan matriz ósea y dan lugar a la formación de tejido óseo.

El grosor de la placa epifisaria permanece constantemente en crecimiento, la cantidad de cartílago que se genera en la zona de proliferación es igual a la que se transforma en hueso en la zona de degeneración. Cuando termina el crecimiento del individuo, el cartílago deja de dividirse y la placa epifisaria desaparece por la unión de tejido óseo de la epifisis y diáfisis. Durante la etapa de crecimiento de un individuo los huesos mantienen la misma morfología externa, como consecuencia de un proceso denominado modelado del hueso. Esto implica reabsorción y síntesis de tejido óseo. En este proceso participan los osteoblastos y osteoclastos y la actividad de uno es independiente a la del otro. Durante la etapa de crecimiento en el individuo adulto el hueso se renueva constantemente, razones (remodelado del hueso): -

Reparar fracturas Eliminar hueso con osteocitos muertos Renovar hueso envejecido

El modelado y remodelado se producen en paralelo y una vez que dejamos de crecer el remodelado del hueso se produce durante toda la vida. En el proceso de remodelado los osteoblastos y osteoclastos actúan como una unidad, que se denomina unidad de remodelado óseo. En este caso las actividades de los dos tipos celulares están acopladas. El proceso de remodelado es distinto en el hueso compacto y en el esponjoso.

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En el compacto los osteoclastos regeneran un túnel que se desplaza por el hueso generando un nuevo conducto cilíndrico y posteriormente los osteoblastos van sintetizando matriz ósea hasta que se da lugar a la formación de un nuevo osteoma. En el esponjoso los osteoclastos no generan un conducto, sino que se forma un surco de reabsorción del hueso como consecuencia de la actividad de los osteoclastos, una vez formado los osteoblastos comienzan a sintetizar matriz ósea.

Alrededor de los 30-40 años alcanzamos la masa ósea máxima y a partir de esa edad la cantidad de hueso reabsorbido es mayor a la formado. La destrucción y regulación de tejido óseo está regulado por distintas hormonas y vitaminas. Las hormonas sexuales inhiben la destrucción de tejido óseo y estimulan su formación, por eso a los 40 años las hormonas aumentan la destrucción de tejido óseo y se incrementa la porosidad que se denomina osteoporosis. Otras hormonas que estimulan la formación son la de crecimiento y la tiroidea. En relación a las vitaminas: la D, favorece la calcificación de tejido óseo y estimula la degradación del hueso, y la C está implicada en la formación de colágeno durante el proceso de osificación. En otros vertebrados como los peces óseos, el esqueleto se ha constituido también por tejido óseo, pero la estructura histológica es un poco diferente al tejido óseo de mamíferos ya que carece de osteocitos. En este caso se habla de tejido óseo acelular. En aves existen huesos neumáticos.

Tejido dentario Los dientes son estructuras presentes en la boca y que nos permiten triturar los alimentos y están implicadas en el habla. En un diente se puede diferenciar la corona, que sobresale y que está recubierta por una capa de esmalte y de una o varias raíces dependiendo del diente. En el interior hay una cavidad denominada pulpa dentaria, que contiene vasos sanguíneos y nervios. Entre la corona y la raíz está la región del cuello. Las partes duras del diente son: el esmalte, la dentina y el cemento. Y las partes blandas: la pulpa, constituida por tejido conjuntivo laxo, el ligamento periodontal, constituido por tejido conjuntivo que fija el diente a la encía y la encía que es tejido conjuntivo. Durante el proceso de formación del diente (se forma a partir de la papila dental) las células mesenquimáticas de la papila, se diferencian a odontoblastos. Que primero sintetizan la predentina que tras calcificarse se convierte en dentina. Por encima de la papila dental, se encuentra el órgano del esmalte y las células epiteliales interna de este órgano, se diferencia a ameloblastos que son células productoras del esmalte, las cuales van a depositar el esmalte sobre la superficie externa de la dentina y en la papila se encuentran células mesenquimáticas que se van a diferenciar a cementoblastos, que sintetizan cemento sobre la dentina de la raíz. Los odontoblastos son células cilíndricas con un núcleo basal, un AG y RER supranuclear y mitocondrias en la parte basal y apical de la célula. En la apical también hay numerosas vesículas de secreción que son las responsables de la síntesis de la predentina que una vez que se depositan cristales de hidroxiapatita sobre la predentina esta se mineraliza formado la dentina. Apicalmente estas células tienen una prolongación que van a delimitar unos canales en la dentina que se denominan tubos dentinales. La composición de la dentina es similar a la del tejido óseo. El otro tipo celular son los ameloblastos, sintetizan el esmalte (sustancia más dura que tenemos en todo el organismo), el 90% de esmalte está compuesto por cristales de hidroxiapatita que se disponen formando prismas. Son células cilíndricas con un núcleo basal y numerosas mitocondrias por debajo del núcleo. Presentan un AG y un RER muy numeroso en posición supranuclear y una prolongación apical (prolongación de Tomes), estas células sintetizan esmalte y a medida que se sintetiza la capa de ameloblasto se aleja de la dentina. El esmalte se va mineralizando con más rapidez, una vez que se produce la erupción del diente la capa de ameloblastos degenera.

El cemento es una capa de tejido mineralizado parecido al hueso está constituido por una matriz calcificada de fibras de colágeno. La aparición de mandíbulas va pareja a la de dientes. De peces a mamíferos hay un descenso en el número de dientes. Crecimiento, morfología depende de cada especie....