Composição e função da matriz óssea

O Matriz óssea É a substância mineralizada na qual as diferentes células que compõem os ossos estão incorporadas. É definido mais especificamente como a substância intercelular do tecido ósseo, que representa a maior parte da massa da mesma e que é composta por duas frações, uma orgânica e outra inorgânica.

O tecido ósseo é aquele que forma os ossos do esqueleto de alguns animais e é composto de diferentes tipos de células, cada um com funções específicas. É um tecido extremamente resistente e duro, mas ao mesmo tempo muito dinâmico e mudando, porque está em um equilíbrio permanente de formação e reabsorção (remodelação óssea), dos quais os diferentes tipos de células que formam são responsáveis.

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Em geral, este tecido conjuntivo especializado é formado por suas células e matriz óssea com suas frações orgânicas e inorgânicas. A mineralização dos componentes externos às células (extracelulares ou intercelulares) é a que dá força e resistência aos ossos.

Os tipos de células ósseas são 4: células osteoprogênio ou osteogênicas, osteoblastos, osteócitos e osteoclastos. Osteócitos são células ósseas maduras e são os principais responsáveis ​​pela secreção da fração orgânica da matriz óssea.

Essas células são mantidas dentro de algumas “lagoas” produzidas pela mineralização da matriz que eles secretaram, eles não têm a capacidade de se dividir mais tarde e derivar dos osteoblastos.

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Composição da matriz óssea

Como mencionado acima, a matriz óssea é uma substância complexa, pois é formada por uma fração orgânica e inorgânica.

Cerca de 30% do peso do tecido ósseo corresponde à fração orgânica da matriz óssea, que consiste principalmente de fibras de uma proteína conhecida como Colágeno e outros elementos de proteínas diferentes, como diferentes tipos de proteoglicanos que formam a "substância fundamental" e uma espécie de gel homogêneo).

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Os outros 70% correspondem à fração mineral, que é formada principalmente por hidroxiapatita, um complexo cristalino de fosfato de cálcio, e é por esse motivo que se diz que o tecido ósseo é muito importante para a homeostase da cálcio no corpo humano e naquele que de outros animais.

Fração orgânica

A fração orgânica da matriz óssea é principalmente o colágeno, uma das proteínas mais abundantes do corpo humano. O colágeno é uma proteína fibrosa multimérica, cuja estrutura é semelhante a uma corda ou corda, pois é composta por várias subunidades ou fibrilas.

Mais de 30 genes no genoma humano codificam proteínas de colágeno e existem mais de 20 tipos diferentes de colágenos distribuídos nos diferentes tecidos do corpo. A matriz óssea é rica em colágeno tipo I (mais de 90%), mas também possui proporções mais baixas de colágeno III, V, X e XII.

Cada fibra de colágeno é formada pelo agrupamento de outras fibrilas de "procolágeno", que são compostas por três cadeias alfa-helicoidais de mais de 1.000 resíduos de aminoácidos e têm cerca de 300 nanômetros de comprimento.

Importância

O colágeno dá a ossos uma certa flexibilidade, enquanto os minerais da fração inorgânica lhes dão rigidez e força.

Sem a fração inorgânica, os ossos seriam completamente flexíveis, mas sem o colágeno, eles seriam frágeis como um giz de quadro -negro, de modo que as variações entre as proporções e a distribuição de ambas as frações oferecem os ossos a capacidade de manter uma flexibilidade de "equilíbrio" e requisitos de rigidez.

Algumas mutações genéticas dos genes que codificam para os diferentes tipos de colágenos no corpo, ou para as proteínas que participam de sua montagem, produzem anormalidades anatômicas que podem comprometer seriamente a integridade do tecido ósseo e, portanto, a saúde física de quem os apresenta.

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Outras proteínas de fração orgânica

Aproximadamente 10% da fração orgânica da matriz óssea é composta por outras proteínas não colágenas, entre as quais estão:

- Fibronectina

- Osteopontina

- Osteocalcina

- Sialoproteína óssea

- Decorina (proteoglicano)

- Biglican (proteoglicano)

Desse grupo, as proteínas mais abundantes são sialoproteína óssea e osteopontina, embora isso dependa de diferentes fatores.

Embora essas proteínas não colágenas representem apenas uma pequena porção da fração orgânica, elas têm funções importantes no tecido ósseo, especialmente relacionadas à diferenciação de osteoblastos, mineralização, adesão celular e remodelação óssea.

Fração inorgânica

A fração inorgânica representa uma parte substancial dos componentes da matriz óssea (entre 60 e 80%, dependendo do tipo de osso). Esta é a fração, como já mencionamos, o que lhes dá a rigidez e a resistência característica dos ossos do corpo.

O tecido ósseo, graças à composição da fração inorgânica de sua matriz, é o principal reservatório de íons como cálcio (quase 99%), fósforo (85%), sódio e magnésio (entre 40%e 60%), que se formam Cristais ao redor e entre as fibras de colágeno da fração orgânica.

O principal composto cristalino formado por alguns dos íons descritos é a hidroxiapatita de cálcio que, com muito, é o composto mais abundante da fração inorgânica da matriz óssea. A hidroxiapatita é um composto de fosfato de cálcio (CA10PO4OH2) cujos cristais têm cerca de 200 Å.

Osteoid

Micrografia de um osteóide. Fonte: Robert M. Hunt/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)

É importante comentar que, embora uma grande quantidade de matriz óssea seja calcificada, ou seja, mineralizada (endurecida), existe uma camada de matriz óssea não -calcificada fina que circunda osteoblastos e osteócitos e que forma uma espécie de interface entre as células e a matriz calcificada.

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Esta camada fina é conhecida na área de osteologia e medicina como Osteoid E tem funções diferentes. Além disso, isso pode ser removido ou degradado enzymeaticamente, a fim de iniciar os processos de reabsorção e remodelação óssea.

Função da matriz óssea

A matriz óssea é responsável pela rigidez e força dos ossos, por isso desempenha um papel fundamental em relação às principais funções desse tecido como suporte mecânico para o corpo, além de proteção e apoio das estruturas corporais contra a força de gravidade.

Esqueleto humano (Fonte> Ladyofhats / Domínio Público, via Wikimedia Commons)

Por outro lado, graças à presença dessa substância na estrutura de cada osso, o esqueleto serve como o local de fixação dos músculos que permitem locomoção e outros movimentos de extrema importância para a vida animal e, é claro, o humano.

Referências

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