Knochenmatrixzusammensetzung und -funktion

Der Knochenmatrix Es ist die mineralisierte Substanz, in die die verschiedenen Zellen, aus denen sich die Knochen zusammensetzen, eingebettet sind. Es ist genauer als die interzelluläre Substanz des Knochengewebes definiert, die den größten Teil der Masse derselben darstellt und aus zwei Fraktionen besteht, einer organischen und einer anorganischen.

Knochengewebe ist eines, das die Knochen des Skeletts einiger Tiere bildet und aus verschiedenen Zellenarten besteht, jeweils mit spezifischen Funktionen. Es ist ein extrem resistentes und hartes Gewebe, aber gleichzeitig sehr dynamisch und ändert sich.

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Im Allgemeinen wird dieses spezialisierte Bindegewebe durch seine Zellen und die Knochenmatrix mit seinen organischen und anorganischen Fraktionen gebildet. Die Mineralisierung jener Komponenten, die außerhalb der Zellen (extrazellulär oder interzellulär) sind.

Die Arten von Knochenzellen sind 4: Osteoprogen- oder osteogene Zellen, Osteoblasten, Osteozyten und Osteoklasten. Osteozyten sind reife Knochenzellen und verantwortlich für die Sekretion des organischen Anteils der Knochenmatrix.

Diese Zellen werden in einigen „Lagunen“ gehalten, die durch die Mineralisierung der Matrix produziert werden, die sie sekretiert haben. Sie haben nicht die Fähigkeit, sich später zu teilen und sich von den Osteoblasten abzuleiten.

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Knochenmatrixzusammensetzung

Wie oben erwähnt, ist die Knochenmatrix eine komplexe Substanz, da sie von einem organischen und einer anorganischen Fraktion gebildet wird.

Etwa 30% des Gewichts des Knochengewebes entspricht der organischen Fraktion der Knochenmatrix, die hauptsächlich aus Fasern eines Proteins besteht, das als bekannt ist Kollagen und andere verschiedene Proteinelemente wie verschiedene Arten von Proteoglykanen, die die sogenannte "grundlegende Substanz" bilden (eine Art homogenes Gel).

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Die anderen 70% entsprechen der Mineralfraktion, die hauptsächlich durch Hydroxylapatit, einen kristallinen Komplex von Kalziumphosphat, gebildet wird. Aus diesem Grund wird gesagt, dass Knochengewebe für die Calciumhomöostase im menschlichen Körper und in dieser von anderen Tieren.

Organischer Bruch

Der organische Anteil der Knochenmatrix ist hauptsächlich Kollagen, eines der am häufigsten vorkommenden Proteine ​​des menschlichen Körpers. Kollagen ist ein multimerisches fibröses Protein, dessen Struktur einem Seil oder Seil ähnelt, da es aus mehreren Untereinheiten oder Fibrillen besteht.

Mehr als 30 Gene im menschlichen Genom codieren Kollagenproteine ​​und es gibt mehr als 20 verschiedene Arten von Kollagenen in den verschiedenen Körpergeweben verteilt. Die Knochenmatrix ist reich an Kollagen vom Typ I (mehr als 90%), hat aber auch niedrigere Anteile an Kollagen III, V, X und XII.

Jede Kollagenfaser wird durch die Gruppierung anderer „Prokollagen“ -Fibrillen gebildet, die aus drei alpha-helikoidalen Ketten von mehr als 1 bestehen.000 Aminosäureabfälle und etwa 300 Nanometer lang sind.

Bedeutung

Kollagen verleiht Knochen eine gewisse Flexibilität, während die Mineralien der anorganischen Fraktion ihnen Steifheit und Festigkeit geben.

Ohne die anorganische Fraktion wären die Knochen völlig flexibel, aber ohne Kollagen wären sie als Blackboard -Kreide zerbrechlich, so.

Einige genetische Mutationen der Gene, die für die verschiedenen Arten von Kollagenen im Körper kodieren, oder für die Proteine, die an ihrer Versammlung beteiligt sind präsentiert sie.

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Andere organische Fraktionsproteine

Ungefähr 10% des organischen Anteils der Knochenmatrix bestehen aus anderen nicht kollagenen Proteinen, darunter:

- Fibronektin

- Osteopontina

- Osteocalcina

- Knochensialoprotein

- Dekorinina (Proteoglycan)

- Biglican (Proteoglycan)

Von dieser Gruppe sind die am häufigsten vorkommenden Proteine ​​Knochensialoprotein und Osteopontin, obwohl dies von verschiedenen Faktoren abhängt.

Obwohl diese nicht kollagenen Proteine ​​nur einen kleinen Teil organischer Fraktion darstellen.

Anorganischer Bruch

Die anorganische Fraktion ist ein wesentlicher Teil der Knochenmatrixkomponenten (je nach Knochentyp) (zwischen 60 und 80%). Dies ist der Bruch.

Knochengewebe ist dank der Zusammensetzung des anorganischen Teils seiner Matrix das Hauptreservoir von Ionen wie Kalzium (fast 99%), Phosphor (85%), Natrium und Magnesium (zwischen 40%und 60%), die bilden Kristalle um und zwischen den Kollagenfasern der organischen Fraktion.

Die von einigen der beschriebene Ionen gebildete Hauptkristallverbindung ist Calciumhydroxylapatit, die mit viel die am häufigsten vorkommende Verbindung des anorganischen Teils der Knochenmatrix ist. Hydroxiapatit ist eine Verbindung von Calciumphosphat (CA10PO4OH2), dessen Kristalle etwa 200 Å haben.

Osteoid

Mikrofrau eines Osteoids. Quelle: Robert M. Hunt/CC BY-SA (https: // CreePecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)

Es ist wichtig zu kommentieren, dass zwar eine große Menge der Knochenmatrix verkalkt, dh mineralisiert (gehärtet), eine dünne nicht kalkifizierte Knochenmatrixschicht vorliegt, die Osteoblasten und Osteozyten umgibt und eine Art Schnittstelle bildet zwischen den Zellen und der verkalkten Matrix.

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Diese dünne Schicht ist im Bereich der Osteologie und der Medizin als bekannt als Osteoid Und es hat unterschiedliche Funktionen. Darüber hinaus kann dies entfernt oder enzymatisch abgebaut werden, um die Prozesse der Resorption und des Knochenumbaus zu beginnen.

Knochenmatrixfunktion

Die Knochenmatrix ist für die Starrheit und Stärke der Knochen verantwortlich und spielt daher eine grundlegende Rolle für die Hauptfunktionen dieses Gewebes als mechanische Unterstützung des Körpers, zusätzlich zu dem Schutz und der Unterstützung von Körperstrukturen gegen die Kraft der Schwerkraft.

Menschliches Skelett (Quelle> Ladyofhats / Public Domain, über Wikimedia Commons)

Andererseits dient das Skelett dank dieser Substanz in der Struktur jedes Knochens als Fixierungsstelle der Muskeln, die für die Fortbewegung und andere Bewegungen von größter Bedeutung für das Tierleben und natürlich des Menschen ermöglichen.

Verweise

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