Aula metabolismo ósseo (docência)

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Gabriel Batista
Iniciação à Docência
Fisiologia de Órgãos e Sistemas
Metabolismo Osteomineral
1
Metabolismo mineral
Cálcio
Fósforo
Aires MM. Fisiologia 4ª ed.
Bom, podemos observar na presente tabela que mostra os elementos que compõe o corpo humano, que com relação aos minerais o Cálcio e o fósforo são os principais representantes, então nesse introdução ao tema darei mais atenção a esses dois elementos
2
Cálcio
Cálcio circulante (1%)
 Ca²⁺ ionizado (50%)
 Ca²⁺ ligado a proteína (45%)
 Ca²⁺ ligado a ânios (5%)
↑[Ca²⁺ ] - Hipercalcemia
↓[Ca²⁺ ] - Hipocalcemia
Cristal de hidroxiapatita
O Cálcio é o íon mineral mais abundante no ser humano e o quinto elemento mais encontrado no organismo. Porém a maior parte do cálcio, aproximadamente 99%, encontram nos ossos, principalmente sob a forma de hidroxiapatita, que é um cristal complexo contendo cálcio, fosfato e água. Desse um por cento restante que constitui o cálcio circulante ou sérico, 50 por cento representa o calcio ionizado, 45 por cento o calcio ligado a proteina (principalmente a albumina) e 5 porcento o calcio ligado a anios . E o Ca é importante tanto para funções no meio extracelular ( excitação e contração msucular, transmissão sinaptica) quanto no meio intracelular ( Segundo mensageiro, divisão celular, mobilidade). O aumento na concentração de calcio sérico é chamado de hipercalcemia enquanto sua diminuição hipocalcemia
3
Fósforo
Fósforo circulante 
 Pᵢ ionizado (84%)
 Pᵢ ligado a proteína (10%)
 Pᵢ ligado a cátions (6%)
Mediador na transferência de energia;
↑[Fosfato] - Hiperfosfatemia
↓[Fosfato] - Hipofosfatemia
Depois do cálcio o fósforo é o mineral mais presente no organismo sendo comumente encontrado na forma de fosfato. A absorção de fosforo se dá no intestino(principalmente intestino delgado) por transporte passivo. Além de participar da composição da hidroxiapatita, como dito anteriormente, o fósforo também é um mediador de transferência de energia na forma de ATP e participa de diversas reações metabólicas intracelulares.
4
Metabolismo ósseo
Composição do osso	
Matriz extracelular
Componente orgânico (35%)
Componente inorgânico (65%)
Matriz celular
Diferentemente do que se pensa usualmente o osso é um tecido metabolicamente ativo que sofre um processo contínuo de renovação e remodelação
5
Matriz extracelular (orgânica)
Aires MM. Fisiologia 4ª ed.
Com relação à matriz orgânica é quase exclusivamente composta por uma PTN, o colágeno, que apresenta uma importante participação no processo de mineralização óssea. Outros componentes dessa matriz são proteoglicanos, glicoproteínas, Proteinascom GLA, enzimas , determinados fatores de crescimento e proteolípidios. O papel desses proteolipidios ainda é alvo de investigação cientifica
6
Matriz extracelular (inorgânica)
Cálcio e fosfato
Íons Na⁺, K⁺, Mg2⁺ e CO3- também são encontrados em diferentes proporções ( troca iônica da microestrutura cristalina da matriz mineral)
Depositados como sais amorfos
Rearranjo na estrutura de hidroxiapatita
Como dito é constituida fundamentalmente por calcio e fosfato. Inicialmente ambos são depositados como sais amorfos para depois serem rearranjados na estrutura de hidroxiapatita.
7
Matriz celular
Constituída por: 
 Osteoblastos
 Osteócitos
 Osteoclastos
A matriz celular é consituida por 3 tipos de células os osteoblastos os ostreócitos e osteoclastos.
8
Osteoblastos
Responsáveis pelos componentes da matriz orgânica extracelular;
Mineralização óssea;
MP rica em fosfatase alcalina;
Receptores para PTH, citocinas, prostaglandinas, vitamina D;
Produz RANKL
Os osteoblastos são células que sintetizam a parte orgânica da matriz óssea. São capazes de concentrar fosfato de cálcio, participando da mineralização do osso. Essa célula apresenta uma membrana plasmatica rica em fosfatase alcalina que é uma ectoenzima..., além disso possui receptores para paratormonio, citocinas,prostaglandinas e vitamina D porem n possui receptor para calcitonina . Produz RANKL
9
Osteócitos
Mineralização da matriz orgânica (osteóide): 10 dias;
Aprisionados nas lacunas ósseas após mineralização;
Contato com os osteoblastos;
Remodelação óssea;
Sensores de deformação ósseas;
OSTEÓLISE OSTEOCÍTICA 
Após aproximadamente 10 dias ocorre a mineralização da matriz orgânica também chamada de osteóide que foi produzida pelos osteoblastos, com essa mineralizção os osteoblastos mudando de morfologia e ficam aprisionados nas lacunas ósseas passando a se chamar osteócito que emitem prolongamentos e mantem contato com os osteoblastos da superficie. Participam da remodelação óssea, pois determinam o local de remodelação por apresentar sensores de deformação óssea. E são responsaveis pela osteoilise osteocitica que é a reabsorção de calcio e fosfato antes da mineralização da matriz reabsorção em menor grau
10
Osteoclastos
Aires MM. Fisiologia 4ª ed.
Células gigantes;
Fusão de monócitos/multinucleados;
Encontrados na superfície do osso;
Citoplasma rico em mitocôndrias, vacúolos;
Produz : Colagenase IV, fosfatase ácida;
Receptor para calcitonina e RANKL
Reabsorção óssea.
A matriz orgânica é quase exclusivamente composta por uma PTN, o colágeno, que apresenta uma importante participação no processo de mineralização óssea. Alguns
11
Remodelação óssea
Remodelação óssea:
Ativação
Reabsorção
Reversão
Formação
A matriz orgânica é quase exclusivamente composta por uma PTN, o colágeno, que apresenta uma importante participação no processo de mineralização óssea. Alguns
12
Remodelação óssea
Ativação
Osteócitos: local de remodelação;
RANKL (ligante do receptor ativador do fator nuclear kB);
CSF-1 (fator estimulador de colônia tipo 1)
 RANKL + CSF-1 → Expressão de genes que tipificam o osteoclasto (fosfatase ácida, a catepsina K, o receptor de calcitonina e de β3-integrina)
 A ativação pode se dar tanto por estímulos sistemicos (Pth) quanto estimulos locais (tensão mecânica ou microfaturas). São os osteócitos que determinam o local da remodelação. Esse processo ainda é alvo de diversas pesquisas no meio cientifico, o que se sabe é que o RANKL juntamente com o CSF-1 são capazes de induzir a expressão de genes que tipificam o osteoclasto, incluindo aqueles que codificam a fosfatase ácida tartaro-resistente, a cateosina K, o receptor de calcitonina e de beta3 integrina
13
Remodelação óssea
Reabsorção
Atracamento dos osteoclastos ativados ao local;
Lacuna de Howship;
Acidificação (liberação de prótons);
Transporte do material degradado:
Transcitose
Eliminado por baixo da camada de adesão
A fase de reabsorção óssea inclui o atracamento dos osteoclastos ativos ao local determinado para ser absorvido, além da digestão e degradação da matriz óssea mineralizada. Depois de atracados os osteoclastos desenvolvem uma borda em escova na superfície de contato com o osso e a cavidade formada pela absorção logo abaixo dessa borda é denominada lacuna de howship. E essa matriz inorgânica é solubilizada por acidificação do meio promovida pela liberação de prótons pelo osteoclasto ( a degradação da matriz orgânica se dá por hidroxilas e colagenase lançadas na lacuna)
14
Regulação da reabsorção
Osteoblastos:RANKL;
Osteoclastos/Monócitos:RANK
Osteoprotegerina(OPG).
A fase de reabsorção óssea inclui o atracamento dos osteoclastos ativos ao local determinado para ser absorvido, além da digestão e degradação da matriz óssea mineralizada. Depois de atracados os osteoclastos desenvolvem uma borda em escova na superfície de contato com o osso e a cavidade formada pela absorção logo abaixo dessa borda é denominada lacuna de howship. E essa matriz inorgânica é solubilizada por acidificação do meio promovida pela liberação de prótons pelo osteoclasto ( a degradação da matriz orgânica se dá por hidroxilas e colagenase lançadas na lacuna)
15
Remodelação óssea
Reversão
Período de tempo entre o fim da reabsorção e o início da formação óssea (1 a 2 semanas);
Células mononucleares:
Limpeza do local
Inclui o período de tempo entre o fim da reabsorção e o início da formação óssea, durando cerca de 1 a 2 semanas. E durante esse período a superfície da lacuna é recoberta por células mononucleares constituídas por uma população heterogênea que promovem a limpeza do local e recobrem a superfície com uma camada de substância tipo cimento( possivel função guiar os osteoblastos para a superfície a ser formada.
16
Remodelação óssea
Formação
Diferenciação dos pré-osteoblastos em osteoblastos;
Transforming Growth Factor- β
Recrutar células osteoprogenitoras para os locais de formação óssea;
Induzir a diferenciação até osteoblastos e osteócitos.
Inicia-se com diferenciação dos pré-osteoblastosem osteoblastos. Admite-se lgumas PTNS como o transfoming... São capazes de recrutar células osteoprogenitoras para o local de formação óssea e assim induzir a diferenciação até osteoblastos e osteócitos.
17
Remodelação óssea
Formação
Fosfatase alcalina, osteocalcina, osteoconectina;
Início da mineralização do osteóide:
Exocitose de vesículas osteoblásticas ricas em cálcio e fosfato;
Formação dos cristais de hidroxiapatita (inibidores da calcificação)
Fosfatase alcalina nos osteoblastos:↓inibidores da calcificação
Processo total: 3-5 meses 
18