Bioquímica do Tecido Ósseo

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Iana Barbosa Martins – MED 31 
SOI II 
A composição iônica observada até hoje no meio 
intracelular da maioria dos seres vivos são as elevadas 
concentrações de potássio e magnésio, e baixas as de 
sódio e cálcio. 
A regulação da dependência com relação aos minerais 
do meio ambiente passou a se fazer através de órgãos 
como o intestino, os rins e o osso, bem como de 
hormônios, como o paratormônio (PTH) e a vitamina D 
[1,25(OH)2D3]. 
O osso é um tecido dinâmico, complexo, influenciado 
por fatores fisiológicos, nutricionais e físicos, como 
estresse mecânico e atividades físicas. Serve de reserva 
metabólica de cálcio e fósforo no organismo, os quais 
podem ser mobilizados durante alterações da 
homeostase. 
O osso é constituído aproximadamente por 70% de 
minerais, 20% de matriz orgânica e cerca de 10% de 
água, o que o diferencia de outros tecidos conjuntivos 
menos rígidos. 
A matriz mineral ou inorgânica é formada 
predominantemente por Ca e P, na forma de cristais de 
hidroxiapatita, Ca3(PO4)2, constituindo 
aproximadamente 60 a 70% do peso do osso e sendo 
responsável pelas propriedades de rigidez e resistência 
à compressão. Outros minerais também são 
encontrados, como 13% de carbonato de Ca (CaCO3), e 
2% de fosfato de magnésio, Mg(PO4)2 
 
Tecido multifuncional, metabolicamente muito ativo, 
constituído por uma população heterogênea de células, 
em diferentes estágios de diferenciação celular. Está em 
equilíbrio dinâmico, com regulação da mobilização e 
deposição mineral. 
Tecido que sofre um processo contínuo de renovação e 
remodelação. 
Esta atividade é consequência da atividade de dois tipos 
celulares principais, característicos do tecido ósseo: os 
osteoblastos e os osteoclastos. Um terceiro tipo celular, 
os osteócitos, derivados dos osteoblastos, são 
metabolicamente menos ativos, e sua função menos 
conhecida. 
O processo de remodelação óssea desenvolve-se com 
base em dois processos antagônicos, mas acoplados: a 
formação e a reabsorção ósseas. O acoplamento dos 
dois processos permite a renovação e remodelação 
ósseas e é mantido a longo prazo por um complexo 
sistema de controle que inclui: hormônios, fatores 
físicos e fatores humorais locais. 
 
Uma série de condições como idade, doenças ósteo-
metabólicas, mobilidade diminuída, ação de algumas 
drogas, etc., podem alterar este equilíbrio entre 
formação e reabsorção, levando ao predomínio de um 
sobre o outro. 
Nutrientes presentes em menores quantidades nas 
dietas e minerais são fundamentais para o 
funcionamento das rotas metabólicas. 
 
O esqueleto contém 99% do Ca do organismo e 
funciona como uma reserva desse íon, cuja 
concentração no sangue (calcemia) deve ser mantida 
constante, para o funcionamento normal do organismo. 
O Ca do plasma sanguíneo e o dos ossos interagem 
entre si: o Ca absorvido da alimentação e que faria 
aumentar a concentração sanguínea deste íon é 
depositado rapidamente no tecido ósseo, e, 
inversamente, o Ca dos ossos é mobilizado quando 
diminui sua concentração no sangue. 
 
Há dois mecanismos de mobilização do Ca depositado 
nos ossos. 
1º Transferência dos íons dos cristais de hidroxiapatita 
para o líquido intersticial, do qual o cálcio passa para o 
sangue. 
Mecanismo favorecido pela grande superfície dos 
cristais de hidroxiapatita e tem lugar principalmente no 
osso esponjoso. 
As lamelas ósseas mais jovens, pouco calcificadas, que 
existem mesmo no osso adulto, devido à remodelação 
contínua, são as que recebem e cedem o Ca++, com 
maior facilidade. Essas lamelas são mais importantes na 
manutenção da calcemia do que as lamelas antigas, 
muito calcificadas e cujos papéis principais são de 
suporte e proteção. 
2º De ação mais lenta, decorre da ação do 
paratormônio (PTH), sobre o tecido ósseo, causando 
um aumento no número de osteoclastos e reabsorção 
da matriz óssea, com liberação de fosfato de Ca e 
aumento da calcemia. 
 
 
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A concentração de (PO4) 3- não aumenta no sangue, 
porque o próprio paratormônio acelera a excreção 
renal dos íons fosfato. O paratormônio atua sobre 
receptores localizados nos osteoblastos, que em 
resposta a esse sinal, deixam de sintetizar colágeno e 
iniciam a secreção do fator estimulador de osteoclastos. 
A calcitonina, produzido pelas células parafoliculares da 
tireóide, inibe a reabsorção da matriz e, portanto, a 
mobilização de Ca. A calcitonina tem um efeito inibidor 
sobre os osteoclastos. 
 
PARATORMONIO 
Um efeito muito mais conhecido e evidente do PTH 
consiste na ativação dos osteoclastos. No entanto, os 
osteoclastos não têm receptores proteicos em suas 
membranas para o PTH. Em vez disso, acredita-se que 
os osteoblastos e os osteócitos ativados emitam 
“sinais” secundários para os osteoclastos. 
Um sinal secundário importante é o RANKL, que ativa 
receptores nas células préosteoclastas e as transforma 
em osteoclastos maduros, que começam sua tarefa 
habitual de engolfamento do osso em semanas ou 
meses. 
A ativação do sistema osteoclástico ocorre em dois 
estágios: 
1. Ativação imediata dos osteoclastos já formados. 
2. Formação de novos osteoclastos. 
Alguns dias de excesso de PTH costumam levar ao 
desenvolvimento satisfatório do sistema osteoclástico, 
mas esse crescimento pode continuar durante meses 
sob a influência de intensa estimulação por tal 
hormônio. 
 
CALCITRIOL 
A formação da vitamina D: 
1. inicia na pele, com a conversão do 7–de–
hidrocolesterol em vitamina D3 (colecalciferol) 
pela radiação ultravioleta. 
2. Na sequência, sofre nova hidroxilação, sendo 
transformada em 25–OH–D (calcidiol) no 
fígado. 
3. Por último, em 1,25OHD3 (calcitriol) no rim. 
A enzima responsável por essa última 
conversão (25–OH–D–1–α–hidroxilase) tem sua 
transcrição ativada pelo paratormônio (PTH), 
que é secretado pela paratireoide em resposta 
à diminuição dos níveis séricos de cálcio e 
também de níveis séricos muito baixos de 
fosfato. 
O calcitriol estimula a absorção intestinal de cálcio e 
fosfatos e, em conjunto com o PTH, estimula a 
produção e secreção de uma citocina conhecida como 
RANKL (ativador do receptor do fator nuclear κ-B), que 
exerce papel fundamental na osteoclastogênese e 
ativação dos osteoclastos gigantes que induzem a 
reabsorção óssea. 
 
CALCITONINA 
A calcitonina diminui a concentração sanguínea do 
cálcio iônico com rapidez, começando dentro de 
minutos após a entrada desse hormônio peptídico, pelo 
menos por dois modos: 
1. O efeito imediato consiste na redução das 
atividades absortivas dos osteoclastos e 
possivelmente do efeito osteolítico da 
membrana osteocítica por todo o osso, 
desviando o equilíbrio em favor da deposição 
de cálcio nos sais cálcicos ósseos 
intercambiáveis. Esse efeito é particularmente 
significativo em animais jovens, em decorrência 
do rápido intercâmbio de cálcio absorvido e 
depositado. 
2. O segundo e mais prolongado efeito da 
calcitonina baseia-se na diminuição da 
formação de novos osteoclastos. Além disso, 
como a ressorção osteoclástica do osso leva, 
secundariamente, à atividade osteoblástica, o 
declínio da quantidade de osteoclastos é 
seguido pela queda do número de osteoblastos. 
Por essa razão, o resultado efetivo é a redução 
nas atividades osteoclástica e osteoblástica, por 
longo período, e, portanto, efeito pouco 
prolongado na concentração plasmática do 
cálcio iônico. Ou seja, o efeito no cálcio do 
plasma é basicamente transitório, durando, no 
máximo, algumas horas ou alguns dias. 
 
A osteogênese é um 
processo de formação 
óssea por osteoblastos 
de origem 
mesenquimal, seguido 
de mineralização da 
matriz extracelular 
(ossificação). Às vezes 
referida 
como osteogênese, 
a ossificação é o 
desenvolvimento do 
osso dentro do 
sistema ósseo. 
 
 
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Tem início no desenvolvimento fetal a partir do 4º mês 
e continua depois do parto e é completada na 
adolescência. 
Essencialmente, a calcificação envolve a formação de 
cristaisde cálcio e sais dentro das células e tecidos. Isso 
significa que a calcificação ocorre como uma parte do 
processo de ossificação. No entanto, não leva em conta 
todo o processo e, portanto, não pode ser considerado 
sinônimo de osteogênese. 
 
O processo toma duas formas gerais, uma para o osso 
compacto, que constitui cerca de 80% do esqueleto, e a 
outra para o osso esponjoso, incluindo partes do crânio, 
das omoplatas e das extremidades dos ossos longos. 
A maioria dos ossos curtos tem um único centro de 
ossificação perto do meio do osso. 
Os ossos longos dos braços e pernas normalmente têm 
três, um no centro do osso e um em cada extremidade. 
São dois processos básicos de formação de tecido 
ósseo: a ossificação endocondral e a intramembranosa. 
No embrião, a formação óssea começa no mesênquima. 
Desenvolvimento endocondral/intracartilaginosa: no 
caso de um modelo de cartilagem servir de precursor 
do tecido ósseo que será formado. 
Ossos curtos e longos predomina desenvolvimento 
endocondral. 
Desenvolvimento intramembranosa: se o osso for 
formado sem a intervenção de um precursor 
cartilaginoso. Ossos chatos predominam 
desenvolvimento intramebranoso. 
Ambos ossificação endocondral e intramembranosa 
produzem osso imaturo, que sofre um processo de 
reabsorção óssea e deposição chamada remodelação 
óssea para produzir osso maduro. 
 
Os osteoblastos secretam o osteoide nesta membrana 
para formar uma rede esponjosa de processos ósseos 
chamados trabéculas. A nova formação óssea irradia 
para fora dos centros de ossificação na membrana. Este 
processo é chamado de ossificação intermembranosa. 
Existem vários centros de ossificação no crânio. Ao 
nascer, a formação óssea é incompleta e os pontos 
moles podem ser sentidos entre esses centros. As linhas 
onde o novo osso dos centros adjacentes encontra 
suturas cranianas visíveis na superfície do crânio adulto.
A ossificação intramembranosa forma ossos chatos e 
irregulares. 
1. Nesse processo, as células mesenquimais 
diferenciam-se diretamente em osteoblastos, 
células especializadas que secretam matriz 
óssea. 
2. À medida que os osteoblastos ficam alojados 
dentro da matriz secretada por eles, ficam 
progressivamente mais distantes uns dos outros, 
embora permaneçam conectados através de 
processos citoplasmáticos finos. 
3. Os osteoblastos diferenciam-se em osteócitos e 
seus processos estão contidos dentro de 
canalículos à medida que a matriz se torna 
calcificada. 
4. À medida que o tecido ósseo se desenvolve, os 
osteoblastos criam uma rede 
de trabéculas e espículas. 
5. Concomitantemente, mais células 
mesenquimatosas vizinhas diferenciam-se 
em células osteoprogenitoras e entram em 
contato com espículas ósseas recém-formadas. 
Essas células se tornarão osteoblastos, 
 
 
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secretarão mais matriz e continuarão a gerar 
osso. Este processo é referido como crescimento 
aposicional. 
 
Esse processo em que a maior parte do esqueleto se 
desenvolve primeiro como um padrão ou modelo 
cartilagíneo, e então a cartilagem deste modelo é 
gradualmente substituída por osso. 
Células do tecido conjuntivo especializadas chamadas 
osteoblastos secretam um material de matriz chamado 
osteóide, uma substância gelatinosa composta de 
colágeno, uma proteína fibrosa e mucopolissacarídeo, 
uma cola orgânica. 
Logo após o osteóide ser depositado, sais inorgânicos 
são depositados nele para formar o material 
endurecido, reconhecido como osso mineralizado - 
calcificação. As células da cartilagem morrem e são 
substituídas por osteoblastos agrupados em centros de 
ossificação. 
CENTRO PRIMÁRIO 
1. Forma-se um modelo de cartilagem do osso. 
2. As células mesenquimatosas condensam e 
diferenciam-se em condrócitos, formando 
o modelo de cartilagem hialina. 
3. A hipertrofia dos condrócitos e a matriz 
extracelular que os rodeia tornam-se 
calcificadas. 
4. Os vasos sanguíneos invadem o centro do 
modelo de cartilagem e fazem com que o 
pericôndrio se diferencie em periósteo. Quando 
isso ocorre, as células condrogênicas convertem-
se em células osteoprogenitoras. 
5. As células osteoprogenitoras convertem-se, 
então, em osteoblastos. 
6. A matriz óssea secretada pelos osteoblastos 
forma um colar perióstico. O colar perióstico 
impede que os nutrientes atinjam os condrócitos 
hipertrofiados, levando-os a degenerar. 
7. Osteoclastos, células que destroem osso, 
chegam e formam buracos no colar perióstico, 
permitindo a passagem de botões osteogênicos. 
Os botões osteogênicos consistem em vasos 
sanguíneos, células osteoprogenitoras e células 
hemopoiéticas. 
8. As células osteoprogenitoras trazidas para o osso 
em desenvolvimento através dos botões 
osteogênicos dividem-se, formando mais células 
osteoprogenitoras. Algumas dessas células se 
diferenciarão em osteoblastos que continuarão a 
formar matriz óssea na superfície da cartilagem 
calcificada. 
9. À medida que a matriz óssea se calcifica, forma-
se o complexo ósseo calcificado de cartilagem 
calcificada. 
10. O colar perióstico continua a crescer em ambos 
os sentidos, em direção às epífises, e os 
osteoclastos reabsorvem o complexo ósseo 
calcificado de cartilagem calcificada para alargar 
a cavidade medular. 
CENTRO SECUNDÁRIO 
Encontrados nas epífises de ossos longos. Este processo é 
semelhante ao do centro primário de ossificação, mas 
ocorre sem um colar perióstico. Em vez disso, as células 
osteoprogenitoras entram na cartilagem epifisária, 
diferenciam-se em osteoblastos e secretam matriz na 
estrutura da cartilagem. Os ossos longos aumentam de 
comprimento nos centros secundários de ossificação. 
 
CRESCIMENTO EM COMPRIMENTO 
O crescimento ósseo em comprimento ocorre 
nas epífises. Sob um microscópio, podem ser vistas 
cinco zonas de ossificação nas epífises. 
• Zona de cartilagem de reserva - Esta zona, mais distante 
da diáfise, é caracterizada por condrócitos 
mitoticamente ativos dispostos aleatoriamente. 
• Zona de proliferação - Os condrócitos estão proliferando 
e formam grupos isógenos em fileiras orientadas 
paralelamente ao eixo mais longo do osso. 
• Zona de hipertrofia - Aqui, as células movem-se em 
direção à diáfise, hipertrofiam, amadurecem e coletam 
glicogênio dentro do seu citoplasma. À medida que 
migram, os condrócitos sofrem apoptose. 
• Zona de calcificação - Os ións de cálcio trazidos para a 
epífise através dos vasos sanguíneos calcificam a matriz 
da cartilagem ao redor dos condrócitos que estão 
morrendo. Embora seja calcificada, esta zona ainda não é 
tecido ósseo. 
• Zona de ossificação - Nesta zona, células 
osteoprogenitoras chegam e tornam-se osteoblastos. Os 
https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/histologia-da-cartilagem-hialina
 
 
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osteoblastos secretam matriz óssea na cartilagem 
calcificada. O tecido ósseo é formado aqui à medida que 
a matriz se torna calcificada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Os sais minerais cristalizam primeiro nos espaços 
microscópicos entre as fibras de colágeno. Após o 
preenchimento dos espaços, cristais minerais se 
acumulam ao redor das fibras de colágeno. 
A combinação dos cristais com as fibras é responsável 
pelas características do osso. 
Os sais minerais inorgânicos cristalizados dão solidez e 
as fibras de colágeno flexibilidade e juntamente com 
outras moléculas orgânicas, elas conferem resistência à 
tração (resistência ao estiramento ou separação). 
 
 
Magnésio, zinco, cobre e manganês merecem destaque 
dentre os minerais que participam ativamente da 
calcificação. 
A principal interação entre os minerais para uma boa 
formação óssea está entre o cálcio e o magnésio. 
99% do cálcio corporal está nos ossos, 60% do magnésio 
também está na massa óssea. 
A relação entre Ca e Mg vai alémda composição óssea, 
já que uma deficiência de ingestão de magnésio leva 
à má absorção do cálcio ingerido. 
O zinco participa da formação óssea, segundo estudos, 
estimulando osteoblastos (célula que leva cálcio para o 
osso) e inibindo a formação de células osteoclásticas 
(que retiram cálcio do osso para o sangue). 
O manganês e o cobre promovem a formação de 
cartilagem e tecido conjuntivo. 
 
ONDE PODEM SER ECONTRADOS 
Cálcio pode ser encontrado no leite e derivados, 
sardinha e folhas escuras (espinafre e couve), o 
magnésio é obtido em vegetais folhosos, legumes, 
frutos do mar, nozes, cereais e também nos derivados 
do leite. “O zinco pode ser encontrado em alimentos 
como o fígado e a carne vermelha; o manganês em 
amêndoas, amendoins, aveia, arroz integral; e o cobre 
na semente de linhaça, fígado, castanha de caju. 
 
 
A quantidade de densidade mineral óssea (DMO) 
adquirida durante a infância e a adolescência pode ser 
determinante para reduzir o risco de osteoporose no 
futuro. Esse fato está relacionado com o pico de massa 
óssea, que pode ser alcançado ao final da adolescência, 
sendo que a DMO do colo do fêmur pode chegar ao seu 
máximo antes que os outros sítios ósseos1,2. Portanto, a 
identificação de mecanismos que otimizem o ganho de 
DMO durante a adolescência pode ser a melhor 
resposta para a prevenção da osteoporose. 
 
A densitometria óssea é uma modalidade de 
Diagnóstico por Imagem que determina a Densidade 
Mineral Óssea de uma ou mais regiões anatômicas do 
paciente permitindo o diagnóstico de doenças ósseas 
metabólicas e endócrinas que envolvem alterações na 
auto-regulação dos sais inorgânicos, cálcio e fósforo, no 
corpo humano. A osteoporose é um exemplo de doença 
metabólica, independentemente de sua causa, passível 
de detecção por este método diagnóstico que permite 
ainda a avaliação da resposta a um dado tratamento. 
https://cuidadospelavida.com.br/saude-e-tratamento/doencas-dos-ossos/falta-calcio-alimentacao-ossos
https://cuidadospelavida.com.br/saude-e-tratamento/doencas-dos-ossos/calcio-importancia-durante-fases-da-vida