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O osso se distingue dos demais tecidos conjuntivos pela matriz mineralizada. Fosfato de Cálcio em cristais de Hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)2] Serve de local de armazenamento de cálcio e fosfato disponível para o corpo Retirado pelo sangue. Matriz óssea possui também colágeno, que constituem 90% do peso das proteínas presentes. A principal é colágeno tipo I. Os outros 10% são substância fundamental do osso, representando 10% dos pesos das proteínas. Auxiliam no desenvolvimento, crescimento, remodelação e reparo. A matriz óssea contém lacunas, cada uma com um osteócito. O osteócito possui prolongamentos chamados de canalículos. Forma-se uma rede contínua de canalículos, que se comunicam por junções comunicantes. Outros tipos de células encontradas no osso: Células osteoprogenitoras - derivam das mesenquimatosas. Osteoblastos - Secretam matriz circularmente até serem encobertas e virarem osteócitos. Células de revestimento ósseo - Permanecem na superfície mesmo sem crescimento ativo. Originam-se de osteblastos. Osteoclastos - Reabsorvem a matriz óssea onde precisa-se de remodelação ou reparo. São células fagocíticas mononucleadas. O osso como órgão é formado por tecido ósseo e outros tecidos, tais como: Tecido Hemocitopoético, adiposo, vasos e nervos. Quando forma artiiculação livre móvel (articulação sinovial) evidencia-se a presença de cartilagem Hialina. Além disso, a capacidade do osso de se movimentar também é atribuída aos ligamentos O periósteo é uma cápsula de tecido conjuntivo fibroso que cobre a superfície externa do osso Quando cortado o osso apresenta dois arranjos: Uma camada densa e compacta formando a parte externa (osso compacto) Uma rede semelhante a uma esponja formando o interior, semelhante à trabéculas (osso esponjoso) Os espaços entre as trabéculas são contínuos e no osso vivo são ocupados pela medula e vasos. Imagem: A orientação tridimensional das trabéculas não é aleatória, mas está correlacionada com a magnitude e direcionamento das cargas exercidas sobre a articulação do quadril (trasmitidas à cabeça do fèmur). Com base no formato, os ossos podem ser: Longos: Uma diáfise e duas epífises (ex. tíbia e metacarpais) ○ Curtos: Comprimento e diâmetro quase iguais.○ Ossos planos: Finos e semelhantes à placas. Duas camadas de compacto sobre trabecular. ○ Irregulares: Não se enquadram em nenhuma classificação. Pode ser complexo (vértebras) ou pneumáticos (etmóide). ○ Os ossos são recobertos pelo periósteo Exceto onde se articulam com outros ossos. Aí são recobertos por cartilagem Aí encontram-se algumas, relativamente poucas, células periosteais que podem sofrer divisão e se transformar em osteoblastos Fibras perfurantes ou de Sharpey são as fibras colágenas que estendem-se obliquamente ou em ângulo reto ao eixo maior do osso no periósteo. São contínuas com as fibras colágenas da matriz. Em articulações sinoviais (com outro osso) as áreas de contato são denominadas superfícies articulares recobertas de cartilagem hialina (cartilagem articular) Cavidades ósseas Revestidas pelo endósteo: camada de célula de tecido conjuntivo que contém células osteoprogenitoras Frequentemente chamadas de células endosteais Podem se diferenciar em osteoblastos ou c. de revestimento. Medula óssea vermelha: Não aumenta proporcional ao osso; Medula. Ó. Amarela: Com o avançar da idade se depositam na M. O. Vermelha células adipócitas. Em resposta a estímulos apropriados, como perda extrema de sangue, a medula amarela pode reverter para a medula vermelha. No adulto, a medula vermelha limitase geralmente aos espaços de osso esponjoso situados em alguns locais, como o esterno e a crista ilíaca. Amostras de medula óssea para diagnóstico ou para transplante são obtidas desses locais. Osso Maduro Composto de ósteons - Sistemas Haversianos Lamelas concêntricas de Matriz óssea que circundam canal central (canal de havers) Canal de havers contém suprimento vasculas e nervoso do ósteon Canalículos dos osteócitos dispostos radialmente no canal Lamelas intermediárias são remanescentes de lamelas concêntricas prévias que se encontram no ósteon - Por isso denominados osso lamelar. Canais perfurantes (De Volkmann) são perpendiculares a direção dos ósteons e diáfise do osso. Onde vasos sanguíneos e nervosos se inserem para alcançar canais haversianos. Não possuem lamelas concêntricas. Osso esponjoso assemelha-se ao compacto Exceto pelo fato do tecido estar disposta em trabéculas no esponjo. Artérias entram na cavidade medular pelos forames nutrícios Espaços que os vasos usam para alcançar a medula. Artérias nutrícias surgem como os principais vasos dos brotamentos periosteais. Artérias metafisiais surgem durante o crescimento do osso a partir dos vasos incorporados na metáfise. Sangue nutre o tecido ósseo em sentido centrífugo (dentro para fora) Tecido ósseo carece de vasos linfáticos, a drenagem ocorre pelo periósteo. Osso Imaturo Não-lamelar (osso primário ou trabecular): arranjo não bem organizado das fibras colágenas. Maior número de células por unidade de área. Células com tendência à disposição aleatória. (osso maduro organizado na direção das lamelas) Matris com mais substância fundamental (corado mais rapidamente por (hematoxilina) osso maduro por eosina Verifica-se a existência de áreas de osso imaturo nos adultos, particularmente nos locais onde o osso está sendo remodelado. Áreas de osso imaturo são comuns nas bolsas alveolares da cavidade oral do adulto (possibilita a realização de correções ortodônticas ) e nos locais em que os tendões se inserem nos ossos. Células do tecido ósseo Cinco tipos celulares associados: Osteoprogenitoras, Osteoblastos, Osteócitos, De Revestimento e Osteoclastos. Osteoclasto é o único com origem diferente (medula óssea). Osteoprogenitoras Deriva das Células-tronco mesenquimatosas na medula óssea durante a osteogênese; Que podem se diferenciar em fibroblastos, osteoblastos, adipócitos, condrócitos e musculares. Correlações Clínicas: Artrite: Inflamação nas articulações; Anquilose: Traumatismo simples ou agressões repetidas que provocam calcificação (e perda do movimento). Pé e joelho de jogadores de futebol e dedos de músicos mais propensos. Artrite reumatoide/tuberculos: autoimune que pode provocar anquilose gradual. Cirurgia de prótese pode auxiliar na dor e movimentação. Artrite gotosa/gota: Depósito de ácido úrico nas articulações. Dor intensa e limitação do movimento Principalmente indivíduos predispostos usando medicamentos diuréticos tiazídicos. Resumo de Histologia: Tecido Ósseo sábado, 20 de fevereiro de 2021 10:01 Página 1 de Medicina Que podem se diferenciar em fibroblastos, osteoblastos, adipócitos, condrócitos e musculares. Célula em repouso precursoras de osteoblastos e passíveis de renovação; Fatores IGF-1 e IGF-2 estimulam diferenciação. Recentemente, vários estudos de prática clínica demonstraram que a estimulação com campo eletromagnético pulsado tem sido benéfica na consolidação de fraturas ósseas, devido a um aumento na regeneração do tecido ósseo. Esse efeito está relacionado com o aumento da diferenciação das células osteoprogenitoras após estimulação com campo eletromagnético. Osteoblasto Célula formadora de osso diferenciada que secreta matriz óssea. Secreta colágeno tipo I (90% do osso) e proteínas da matriz óssea (matriz não mineralizada do imaturo ou osteoide) Proteínas da matriz incluem: proteínas de ligação do cálcio, glicoproteínas multiadesivas, proteoglicanos e fosfatase alcalina (usada como marcadora de atividade osteoblática). Agregados em camada única sobre osso em formação. A medida que ocorre a deposição, osteoblasto é recoberto pela matriz e vira osteócito (apenas 10 a 20% dos osteoblastos totais, outros ficam inativos - células periosteais, e maioria sofre apoptose). Possui prolongamentos comunicantes com osteoblastos e osteócitos adjacentes Citoplasma com RER abundante e Ribossomos Livres. Além de Golgi com vesículas de conteúdo floculento(precursores da matriz). Osteócitos Célula óssea madura envolto pela matriz secretada pelo osteoblasto. Cada oscteócito ocupa um espaço chamado lacuna. Comunicam-se com osteócitos e c. de revestimento por junções comunicantes. Comunicam-se indiretamente com osteoblastos, células endoteliais de vascularização e pericitos de outras células por sinalizadores. (óxido nítrico ou transp. De glutamato) Estão envolvidos no processo de mecanotransdução: respondem à forças mecânicas aplicadas. Aumento dos estímulos = formação óssea. Diminuição = perda óssea. O estresse de cisalhamento do fluxo de líquido também induz a abertura de hemicanais, que possibilitam a liberação de moléculas intracelulares acumuladas no espaço extracelular dos canalículos. Exibem diferentes estados funcionais durante remodelação osteocítica: Podem alterar volume das lacunas ou diâmetro dos canalículos: Osteócitos quiescentes: Escassez de RER e Golgi. Osteócitos formadores: Algumas carac. Semelhantes ao osteoblastos (alto RER e Golgi) Osteócitos de reabsorção: RER e Golgi bem desenvolvido, além de lisossomos evidentes. Papel na homeostasia de Cálcio e Fosfato. Morte de osteócitos por apoptose, degeneração, senescência ou remodelação. 10 a 20 anos de sobrevida. Após a oitava década de vida cerca de 75% dos osteócitos estão mortos. Células de revestimento ósseo Células periosteais → Revestem sup. Ósseas por fora Células endosteais → Revestem por dentro Acredita-se que atuam na nutrição e manutenção dos osteócitos subjancentes. Possuem prolongamentos que se ligam aos dos osteócitos. Assumem forma semelhante Osteoclastos Responsável pela reabsorção óssea Após absorção deixa lacuna de howship Originam-se da fusão de células progenitoras hemocitopoiéticas mononucleares sob a influência de múltiplas citocinas Principalmente células progenitoras de granulócitos e macrófagos Precisam ser ativados quando recém-formados. Apresentam 3 regiões destacáveis: Borda Pregueada: Parte da célula em contato direto com o osso; Microvilosidades para aumentar sup. De contato para enzimas hidrolíticas Zona clara/zona de vedação: Adjacente à borda pregueada que demarca o local de absorção Contém moléculas de adesão entre Matriz extracelular e célula Basolateral: Exocitose do material adquirido em vesículas. Reabsorção óssea ocorre por liberação de prótons e hidrolases lisossômicas no microambiente do espaço extracelular Maioria das vesículas do osteoclasto é lisossomo O ambiente ácido inicia a degradação do componente mineral do osso (composto principalmente de hidroxiapatita) em íons cálcio, fosfatos inorgânicos solúveis e água. Quando a reabsorção do tecido ósseo se completa, os osteoclastos sofrem apoptose. Estudos recentes indicam que muitos fármacos usados para inibir a reabsorção óssea na osteoporose (i. e., bifosfonatos e estrogênios) promovem a apoptose dos osteoclastos São observados onde está em processo a remodelação óssea Onde ósteons são afetados ou osso crescendo Influências nos Osteoclastos: Paratormônio (PTH) Paratireoides: Relação Indireta - não possuem receptores. Afetam osteoblastos, osteócitos, linfócitos T liberam adenilciclase (aumenta cAMP). Aumento de RANKL pelos linfócitos T leva aumento de atividade osteoclástica. Calcitonina Tireoide: Redução da atividade osteoclástica. Formação Óssea Classificado em endocondral e intramembranosa; Os ossos dos membros e as partes do esqueleto axial que sustentam o peso (p. ex., vértebras) desenvolvem-se por ossificação endocondral. Os ossos planos do crânio e da face, a mandíbula e a clavícula desenvolvemse por ossificação intramembranosa Intramembranosa Formação do osso é iniciada pela condensação de células mesenquimais (ou mesenquimatosas) que se diferenciam em osteoblastos. Oitava semana: Mesênquima. Células mesenquimatosas agregam-se em centros de ossificação. Diferenciação em células osteoprogenitoras Fator de transcrição CBFA-1 (Diferenciação dos osteoblastos intramemb. e endocondral) Secreção de moléculas colágenas tipo I, sialoproteínas, osteocalcinas... Osteoide sofre mineralização e ocorre diferenciação em osteócitos. Aparência de espículas em cortes Crescimento aposicional em que células osteop. Apostas às espículas se dieferenciam em osteoblastos Osteoblastos depositam matriz para a formação do osso não lamelar Existência de espaços interconectados de tecido conjuntivo e redes de vasos sanguíneos Substituição do não lamelar por compacto na periferias e esponjoso no centro. Endocondral Também inicia com a proliferação de células mesenquimatosas no local de formação, mas essas se diferenciam em condroblastos, que produzem colágeno tipo II e produzir matriz cartilaginosa. Inicialmente, formação de modelo de cartilagem hialina com o formato geral do osso. Crescimento instersticial promove aumento do comprimento Adição de cartilagem por condroblastos no pericôndrio promove aumento da largura Outras moléculas que desempenham um importante papel na regulação da atividade osteoclástica incluem a catepsina K, a anidrase carbônica II e as proteínas que codificam a bomba de prótons (TCIRG1). A deficiência dessas proteínas provoca osteopetrose, uma doença congênita rara, caracterizada por aumento da densidade óssea e deficiência da função osteoclástica. Nos indivíduos com osteopetrose, os osteoclastos não funcionam dequadamente, de modo que os ossos aparecem densos em radiografias; no entanto, eles são, na realidade, muito frágeis e sofrem fratura com facilidade. Página 2 de Medicina Adição de cartilagem por condroblastos no pericôndrio promove aumento da largura Primeiro sinal de ossificação: colar ósseo ao redor do modelo de cartilagem Formação de um periósteo com osteoblastos (não mais condroblastos) e camada osteogênica visível Em osso longo, esse colar é formado na porção diafisária Condrócitos na região média tornam-se hipertróficos Ou seja, ocorre reabsorção da matriz cartilaginosa formando placas de cartilagem entre células hipertróficas Síntese de fosfatase alcalina para ossificação da matriz óssea. Não deve ser confundida com a mineralização Matriz calcificada recebe nutrientes e condrócitos morrem Formação de lacunas e vasos sanguíneos penetram Células-tronco mesenquimatosas migram para o interior do osso e diferenciam-se em osteoprogenitoras. Além delas, as células-tronco hemocitopoiéticas também acessam a cavidade para formam medula óssea Diferenciação em osteoblastos nas espículas calcificadas que depositam matriz óssea (osteoide) Esse primeiro local de ossificação é o centro de ossificação primário. Combinação tecido ósseo + cartilagem calcificada = espícula mista. Crescimento endocondral Começa no segundo trimestre de vida fetal e continua até o início da vida adulta. Presença de uma cartilagem epifisária com zonas distintas, Gradualmente substituida por tecido ósseo vascularizado 5 zonas no total: (externa) C. de reserva, proliferação, hipertrófica, C. calcificada, reabsorção (interna). Deposição óssea nas espículas cartilaginosas do mesmo modo que a formação do centro de oss. Inicial Desenvolvimento de centro de ossificação secundário na epífise logo após nascimento Únicas cartilagens remanescentes são as articulares e disco transversal chamado de disco epifisário de crescimento. (limita epífise e diáfise) Disco E. de C. deposita a cartilagem que o osso será depositado Espessura relativamente constante durante crescimento Quantidade de cartilagem produzida (zona de proliferação) é igual à reabsorvida (z. de absorção) C. reabsorvida é subst. Por osso esponjoso Afastamento epífise-diáfise no processo de alongamento Aumento de espessura óssea ocorre com crescimento aposicional de novo osso entre lamelas corticais e periósteo. Ocorre reabsorção e deposição preferencial em algumas áreas. Quando alcança crescimento máximo, cessa proliferação de cartilagem e ocorre fechamento epifisiário. Linha epifisária remanescente no osso Única cartilagem agora é a articular Desenvolvimento do sistema osteonal de HaversGeralmente se desenvolvem no osso compacto pré-existente, processo chamado Remodelação Interna Osteoclastos cavam túnel "cavidade de reabsorção" no osso compacto Vasos sanguíneos e tecido conjuntivo ocupam espaço e inicia produção óssea Reabsorção + produção = remodelação óssea Cone de corte + cone de fechamento Osso adulto contém sistemas da Havers de idade ee tamanho variáveis Mais velhos = mais mineralizados Aspectos fisiológicos do osso Excesso de cálcio no sangue pode ser armazenado nos ossos Processo controlado pelo paratormônio e calcitonina O PTH atua sobre o osso para elevar os níveis sanguíneos baixos de cálcio para valores normais Estimula osteócitos e osteoclastos (indiretamente por RANK/RANKL) a reabsorver osso Diminui excreção renal de cálcio e aumenta de fosfato liberado na reabsorção Apesar disso, possui também ação ANABÓLICA (ver boxe), além da catabólica. Mas apenas em curto período, em longo catabólico predomina. ○ A calcitonina atua sobre o osso para reduzir os níveis sanguíneos elevados de cálcio para a faixa normal. Inibe a ação PTH sobre osteoclastos. ○ As células ósseas produzem hormônios endócrinos que estão envolvidos na regulação do metabolismo do fosfato e da glicose. Fator de crescimento do fibroblasto 23 (osteócitos) com alteração da vit. D; Osteocalcina (osteoblastos) via de regulação de energia e glicose (adipócitos e prod. De insulina no pâncreas) Reparo ósseo Consolidação óssea primária: osso fraturado cirurgicamente estabilizado com placas de compressão Restrição completa de movimento dos fragmentos. Remodelação interna semelhante ao osso maduro Cones de corte etc União óssea + sistema de havers Consolidação óssea secundária: Respostas do periósteo e tecido mole subjacente + formação endocondral e intramembranosa Fixação óssea não rígida/semirrígida: gessos, pinos... Início de uma resposta inflamatória aguda necessária para a consolidação óssea Formação de tecido conjuntivo frouxo (de granulação) de colágeno tipo IIIi. 1 Tecido de granulação se transforma em mole fibrocartilaginoso (estrutura estável e semirrígida) Isso ocorre independente do osso estar ou não na conformação anatômicai. 2 Calo ósseo substitui a fibrocartilagem e sustenta o peso Consiste de osso esponjoso, gradualmente substituídoi. 3 Restauração do formato original do osso com remodelação Nos indivíduos saudáveis, esse processo costuma levar 6 a 12 semanas, dependendo da gravidade da fratura e do osso específico que foi fraturado. O processo inflamatório tem uma duração aproximada de 1 semana. Em geral, é acompanhado de dor e edema e leva à formação do tecido de granulação. O calo mole é formado em aproximadamente 2 a 3 semanas após a fratura, e o calo ósseo, no qual os fragmentos fraturados são firmemente unidos por novo osso, necessita de 3 a 4 semanas para se desenvolver. O processo de remodelação óssea pode levar desde alguns meses a vários anos até que o osso recupere por completo o seu formato original. O alinhamento do osso (i. e., a reaproximação da configuração anatômica normal) e a manutenção das partes em posição por meio de fixação interna (com pinos, parafusos ou placas) ou fixação externa (com gesso ou pinos e parafusos) aceleram o processo de consolidação. 4 No adulto, a deposição está em equilíbrio com a reabsorção. No indivíduo idoso, a reabsorção frequentemente excede a deposição. Se esse desequilíbrio se tornar excessivo, observa-se o desenvolvimento de osteoporose Ensaios clínicos nos quais foi administrado o hormônio PTH em doses subcutâneas intermitentes, em mulheres na pósmenopausa com osteoporose, mostraram a ocorrência de aumentos significativos na formação óssea e na densidade mineral óssea. Aumentos na quantidade de osso esponjoso em consequência do tratamento com PTH foram demonstrados no íleo, nos corpos vertebrais e nas diáfises do rádio e do fêmur Osteoporose: Perda de densidade óssea (estrutura histológica normal, mas com menos massa) Desequilíbrio entre reabsorção e deposição óssea Principalmente em mulheres pós- menopausa (diminuição estrogênio que inibe atividade dos osteoclastos) Primária tipo I: Pós-menopausa. Geralmente mais grave a longo prazo. • Primária tipo II: Idosos (7/8 década) • Secundária: Terapia farmacológica (corticosteroides) ou proc. Patológicos (desnutrição, imobilização prolongada, ausênica de gravidade, doenças ósseas (hiperparatireoidismo, metástases...) • Raquitismo: Deficiência de cálcio no crescimento ou falta de vitamina D que impede absorção de cálcio no intestino. Em adultos, chamada Osteomalacia Deficiência em Vit. A: suprimento do crescimento normal do osso. Excesso: fragilidade e fraturas em oss. Longos Escorbuto: deficiência em vitamina C (essencial para síntese de colágeno) Referência: Histologia - Texto e Atlas - Ross 7ed - Capítulo 8 Página 3 de Medicina