Back to chapter

20.4:

Rimodellamento osseo

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Bone Remodeling

Languages

Share

– [Istruttrice] Anche negli scheletri degli adulti le ossa sono tessuti attivi che subiscono cambiamenti nella struttura. Questo processo, detto rimodellamento osseo, consiste di fasi regolari di riassorbimento osseo, la sua rimozione e deposito di nuovo tessuto. Quando le cellule ossee mature, gli osteociti, avvertono stress meccanico, mandano segnali alle cellule della sede ossea ad esempio le estremità del femore, che sono rimpiazzate ogni sei mesi. Nel riassorbimento, un tipo di cellule, gli osteoclasti, si aggrappano saldamente alla superficie. Secernendo enzimi lisosomiali e protoni di idrogeno possono far degradare i componenti organici creando cavità da erosione mentre digeriscono le matrici vecchie o danneggiate. Viene inoltre immesso calcio nel sangue immissione che gioca un ruolo nella regolazione ormonale. Una volta che il materiale si è dissolto, gli osteoclasti si autodistruggono tramite apoptosi che previene una ulteriore distruzione ossea. Per invertire il procedimento, in superficie appaiono cellule mononucleari in preparazione per la fase successiva. Durante la fase di formazione gli osteoblasti entrano nella cavità e depositano nuovo osso mediante l’ossificazione di matrice organica detta osteoide. Questa parte include fibre di collagene che contribuiscono alla struttura e alla flessibilità. Dopo la sintesi della matrice, gli osteoblasti possono differenziarsi in cellule appiattite di rivestimento dell’osso o rimanere all’interno dell’osso come osteociti.

20.4:

Rimodellamento osseo

Il rimodellamento osseo è un processo continuo ed equilibrato di riassorbimento osseo da parte di osteoclasti e formazione ossea da parte di osteoblasti. Negli adulti, aiuta a mantenere la massa ossea e l’omeostasi del calcio. Mentre lo stress meccanico può stimolare il turnover come parte del normale processo di manutenzione e riparazione, diversi ormoni regolano anche il rimodellamento osseo.

Controllo ormonale del rimodellamento osseo

Ormone paratiroideo (PTH) mantiene il controllo omeostatico dei livelli di calcio nel sangue regolando la risurrezione ossea. PTH viene rilasciato dalle ghiandole paratiroidi in risposta a bassi livelli di calcio nel sangue. Stimola gli osteoblasti a produrre molecole immunitarie che promuovono la differenziazione delle cellule precursori in osteoclasti. L’attivazione di osteoclasti favorisce il riassorbire osseo, causando la rottura della matrice ossea mineralizzata e il rilascio di calcio nel sangue. Quando i livelli di calcio nel sangue vengono ripristinati, un ciclo di feedback negativo impedisce un ulteriore rilascio di PTH.

Osteoporosi

L’osteoporosi è una malattia in cui il riassorbimento osseo supera la formazione ossea, con conseguente riduzione della densità ossea. L’osteoporosi è più diffusa nelle donne, soprattutto dopo la menopausa. Ciò è dovuto al ruolo critico svolto dall’ormone sessuale femminile, estrogeno, nel rimodellamento osseo. L’estrogeno limita la formazione di osteoclasti e promuove la loro distruzione attraverso l’apoptosi. Questo assicura che la formazione ossea sia superiore alla risurrezione ossea. Tuttavia, i livelli di estrogeni diminuiscono gravemente nelle donne in menopausa. Pertanto, la distruzione ossea supera la sua creazione, portando ad una perdita di forza ossea e un aumento del rischio di fratture.

Suggested Reading

Crockett, Julie C., Michael J. Rogers, Fraser P. Coxon, Lynne J. Hocking, and Miep H. Helfrich. “Bone Remodelling at a Glance.” J Cell Sci 124, no. 7 (April 1, 2011): 991–98. [Source]

Fierro, F. A., J. A. Nolta, and I. E. Adamopoulos. “Concise Review: Stem Cells in Osteoimmunology.” Stem Cells (Dayton, Ohio) 35, no. 6 (June 2017): 1461–67. [Source]