Calcificación del hueso

La calcificación se inicia cuando se deposita fosfato de calcio en las fibrillas de colágena. No ha podido dilucidarse aún cómo se produce esto con precisión, aunque se sabe que lo estimulan ciertos proteoglucanos y la glucoproteína fijadora de Ca ²⁺ osteonectina. Una teoría, la de nucleación heterogénea, señala que las fibras de colágena de la matriz son sitios de nucleación para la solución metaestable de calcio y fosfato, y que la solución empieza a cristalizarse en la región de brecha de la colágena. La calcificación prosigue una vez que se ha " nucleado " esta región.

La teoría más aceptada de la calcificación se basa en la presencia de vesículas de la matriz dentro del osteoide. Los osteoblastos descargan estas pequeñas vesículas de matriz limitadas por membranas, de 100 a 200 nm de diámetro, que contienen una concentración elevada de iones Ca² y PO₄^3-, AMP cíclico, ATP, ATPasa, fosfatasa alcalina, pirofosfatasa, proteínas fijadoras de calcio y fosfoserina. La membrana de la vesícula de la matriz posee numerosas bombas de calcio, que transportan a los iones de este hacia el interior de la vesícula. Al incrementarse la concentración de iones dentro de la vesícula sobreviene cristalización, y los cristales de hidroxiapatita de calcio que están aumentando de tamaño perforan la membrana y hacen estallar a la vesícula de la matriz para que descargue su contenido.

La fosfatasa alcalina segmenta a los grupos de pirofosfato de las macromoléculas de la matriz, las moléculas de pirofosfato liberadas son inhibidoras de la calcificación, pero las segmenta la enzima pirofosfatasa en iones PO₄^3-, lo que incrementa la concentración de este ion en el microambiente.

Los cristales de hidroxiapatita de calcio que se descargan desde las vesículas de matriz actúan como nidos de cristalización. Propician la calcificación de la matriz la concentración elevada de iones en su vecindad simultáneamente con la presencia de factores de calcificación y proteínas fijadoras de calcio. Al depositarse cristales en las regiones comunicantes o de intersticio sobre la superficie de las moléculas de colágena se resorbe agua desde la matriz.

La mineralización se efectúa alrededor de numerosos nidos estrechamente espaciados de cristalización; conforme progresan estos centros, aumentan de tamaño y se fusionan entre sí. De esta manera, se deshidrata y calcifica una región cada vez más grande de la matriz.

Remodelación ósea.

En las personas jóvenes el desarrollo del hueso excede a la resorción del mismo, porque se están desarrollando nuevos sistemas de Havers con mucha mayor rapidez que la resorción de los más viejos. Más tarde, en el individuo adulto, una vez que cierran las placas epifisiarias y se ha logrado el crecimiento óseo, el desarrollo de hueso nuevo está en equilibrio con la resorción del mismo.

Los huesos en crecimiento retienen en gran medida la forma estructural general desde el principio del desarrollo óseo en el feto hasta el final del crecimiento óseo del adulto. Esto se logra mediante remodelación de superficie, proceso que consiste en depósito de hueso bajo ciertas regiones del periostio, con resorción concomitante de éste bajo otras regiones periósticas. De manera semejante, el hueso se está depositando en ciertas regiones de la superficie endóstica, en tanto que en otras regiones se está reabsorbiendo. Los huesos de la bóveda craneal se están remodelando de manera semejante para aceptar al cerebro que está creciendo; sin embargo, no está clara la manera en que se regula este proceso.

La estructura interna del hueso del adulto se está remodelando de manera continua conforme se forma hueso nuevo y se está resorbiendo el hueso muerto y moribundo.