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Cuando hablamos de osteogénesis no nos referimos a enfermedades y tratamientos relacionados con los huesos o con su salud. La osteogénesis es su proceso de formación.
Formación de los huesos: osteogénesis
La osteogénesis es un proceso biológico que hace que se forme el tejido óseo. Se da tanto en la reparación de fracturas como en el crecimiento o en el desarrollo embrionario. Da comienzo en la octava semana y la clavícula es el primer hueso que comienza este proceso.
Normalmente se necesita un mecanismo endocondral o intramembranoso para que se desarrollen los huesos, pero en algunas ocasiones son necesarios ambos procesos. Cuando esto sucede, se dice que la osificación es mixta, como ocurre en los huesos temporal, occipital y en la mandíbula (es membranosa en su mayor parte, pero los cóndilos y la sínfisis son de osificación endocondral).
Independientemente del tipo de osificación, su aspecto histológico es el mismo para todos los huesos una vez que el proceso ha finalizado. Podemos diferenciar dos tipos de tejido embrionario que están involucrados en la osteogénesis:
- La cresta neural, encargada de la formación de los huesos del viscerocráneo como mandíbula, maxilares, malares, nasales...
- Mesodermo, forma gran parte de los huesos.
Desarrollo y formación del esqueleto
El proceso de formación de tejido óseo consiste en la transformación del tejido preexistente en este tejido. Se vale de los mecanismos mencionados:
- Osificación endocondral
Es un proceso complejo que tiene lugar en dos etapas bien diferenciadas. En la primera, el tejido se sustituye por cartílago y, a continuación, este cartílago se transforma en hueso.
- Osificación intramembranosa
Es la forma de denominar a la transformación directa del tejido original por el tejido óseo.
¿Cuáles son las estructuras que dan lugar a los huesos?
Todos los huesos de nuestro esqueleto proceden de tres estructuras embrionarias, la cresta neural, los somitas y el mesodermo.
- Somitas
Los somitas son estructuras embrionarias transitorias y fundamentales para que se pueda originar y desarrollar el patrón de las estructuras propias de los animales vertebrados. De estos somitas derivan los huesos que forman parte del esqueleto axial, que es el eje central del cuerpo humano. Estos huesos son los auditivos, las costillas, el cráneo, la columna vertebral y el esternón.
- Mesodermo
El mesodermo corresponde a una de las tres capas celulares, concretamente a la intermedia, a partir de la que se desarrolla el embrión en su totalidad.
De manera inicial, se pueden diferenciar tres capas de células: una interna, otra externa y otra intermedia, que es la que nos ocupa. Mediante un complejo proceso de diferenciación se desarrollan todas estas capas.
Cresta neural
Por último, la cresta neural. Es una formación transitoria celular que encontramos en las primeras etapas del desarrollo embrionario. Su característica principal es que sus células son pluripotenciales. Dicho de otro modo, las células pueden originar casi cualquier tipo de estructura definitiva de nuestro cuerpo.
Si prestamos atención al esqueleto, estas estructuras originan el cartílago, los huesos craneofaciales y otras estructuras.
Osificación intramembranosa
El proceso de osificación intramembranosa dará lugar a la formación de los huesos planos del cráneo. Tal y como su propio nombre indica, se produce en el interior de una membrana, concretamente en el interior de una membrana del tejido conjuntivo.
Algunas de las células de esta membrana se transforman en osteoblastos, que son las células encargadas de formar la matriz ósea. Otras, en cambio, se convertirán en células que formen parte de los pequeños vasos sanguíneos que se encuentran en los huesos.
El centro de osificación no es más que una agrupación de osteoblastos alrededor de la cual se forma el hueso progresivamente. Estas células son las encargadas de liberar y sintetizar todos los componentes que se necesitan para crear una matriz que tenga la capacidad de obtener las sales de calcio.
Así es como se osifica la membrana inicial. Esta transformación de células embrionarias en osteoblastos se produce porque se activa el CBFA1, que es un factor de transcripción. Al mismo tiempo, son necesarias las proteínas BMP.
Osificación endocondral
Este proceso se caracteriza por la formación de cartílago a partir del tejido embrionario y la posterior osificación. Para que esto ocurra, son necesarias cinco etapas:
1. Factores de transcripción. Las células expresan dos factores de transcripción: Scleraxis y Pax 1, que son fundamentales para que se activen los genes que convertirán en cartílago las células originales. La expresión de estos factores es posible porque unas células inducen a las contiguas a ello, de forma que se altera la diferenciación celular o el comportamiento de dichas células, lo denominado como comportamiento paracrino.
2. En segundo lugar, las células que ya han expresado los genes necesarios tienden a agruparse y se generan los condrocitos.
3. A continuación, los condrocitos se multiplicarán con rapidez y formarán una especie de matriz o molde para el hueso futuro.
4. Posteriormente, se detiene la multiplicación y se produce el aumento de tamaño de los condrocitos.
5. Por último, el molde de cartílago es recorrido por los vasos sanguíneos que están formándose. Los condrocitos comenzarán a morirse de forma progresiva hasta que acaban siendo sustituidos por los osteoblastos.
¿Qué diferencia hay entre los osteoclastos y los osteoblastos?
La diferencia fundamental es que los osteoclastos son las células encargadas de la destrucción del tejido óseo y los osteoblastos las encargadas de su formación.
¿Huesos de cristal?: conozcamos la osteogénesis imperfecta
Esta es una enfermedad genética que se caracteriza por una gran debilidad de los huesos. Las personas que la padecen suelen tener fracturas de forma continuada, además de otros problemas asociados como estreñimiento, sordera o dificultades visuales.
Esta enfermedad se origina por mutaciones que alteran el colágeno tipo I, que es un componente fundamental de la matriz ósea. Su carencia es la responsable de la fragilidad de los huesos afectados.
Huesos con poca densidad: osteoporosis
La osteoporosis, por otro lado, es una enfermedad congénita que se caracteriza por una disminución de la densidad de los huesos. Aparece como consecuencia de un desequilibrio entre la acción de los osteoclastos y los osteoblastos.
De forma general, sucede por mutaciones en la anhidrasa carbónica de los osteoclastos, que hacen que estos tengan un comportamiento disfuncional. Es habitual que las personas que la padecen sufran fracturas.
Conclusión
Una vez que se conoce qué es la osteogénesis de los huesos, comprendemos su importancia en el desarrollo óseo y las fracturas.
