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Tecido Ósseo Introdução P É um tecido conjuntivo especializado; P Possui uma matriz extracelular mineralizada por conta da deposição de cristais de hidroxiapatia, formando um tecido rígido; P É um tecido metabolicamente ativo, sendo altamente vascularizado. Funções P Suporte para os tecidos moles; P Proteção dos órgãos vitais; P Aloja e protege a medula óssea; P Apoio ao músculo esquelético e amplia as forças geradas na contração muscular; P Absorve toxinas e metais pesados, minimizando os efeitos adversos em outros tecidos; P Reservatório de cálcio e fosfato. Componentes P Células: q Osteoblastos; q Osteócitos; q Osteoclastos. P Matriz extracelular calcificada (matriz óssea); P Revestimento de tecido conjuntivo em suas superfícies externas e internas: q Periósteo; q Endósteo. Células osteoprogenitoras P Derivam das células mesenquimais; P Apresentam o potencial de se diferenciar em osteoblastos; P Estão localizadas na camada interna do periósteo, revestindo os canais de Havers, e no endósteo; P São células planas com núcleo alongado; P São consideradas células de repouso, aguardando um estímulo para sua diferenciação. Osteoblastos P São originados a partir das células osteoprogenitoras; P Se desenvolvem sob influência da família de proteínas morfogenéticas ósseas (BMP) e do fator de crescimento transformante β (TGF- β); P Sintetizam a parte orgânica da matriz óssea: q Colágeno tipo I; q Proteoglicanos; q Glicoproteínas: b Osteonectina: faz a ligação do colágeno com o cálcio, facilitando a deposição de cálcio; b Osteocalcina: estimula a atividade dos osteoblastos. P Produzem RANKL (receptor de ativação do fator nuclear kappa B) e o fator estimulante de colônia de macrófagos (M-CSF); P Atividade sintética: q Intensa: células cuboides com citoplasma basófilo; q Reduzida: células achatadas com menor basofilia. P Uma vez aprisionados pela matriz recém- formada, o osteoblasto passa a ser chamado de osteócito. Osteócitos P São células achatadas; P Estão localizados no interior da matriz óssea, ocupando as lacunas; P Conectando uma lacuna com a outra, existem pequenos túneis denominados canalículos, que são prolongamentos dos osteócitos, comunicando um com o outro (e com outras células), permitindo a nutrição; P Possuem pouco retículo endoplasmático rugoso e complexo de Golgi pouco desenvolvido e núcleo com cromatina condensada, apresentando pequena atividade sintética; P São responsáveis por manter a matriz óssea mineralizada. Osteoclastos P São células gigantes multinucleadas, ramificadas e móveis; P O citoplasma dessas células é granuloso e possuem vários vacúolos: q Jovem: basófilo; q Maduro: acidífilo. P São provenientes da medula óssea, derivando da população monócitos- macrófagos; P Apresenta funções de remodelação óssea e mobilização do cálcio; P Osteoclastogênese: q Recrutamento de monócitos pelos osteoblastos; q Através da expressão do RANKL que o macrófago se transforma em osteoclasto. P O controle populacional se dá através da osteoprogetina, que se liga ao RANKL, impedindo a associação dos osteoblastos aos macrófagos, paralisando a osteogênese, porém mantém a função osteoclástica pré-existente; P Tem a função de reabsorver o tecido ósseo, secretando enzimas lisossômicas que no meio extracelular digerem a matriz óssea, descalcificando a matriz e reabsorvem a matriz não calcificada (remodelação óssea); P Estão localizados em superfícies ósseas, onde o osso está sofrendo remodelação; P As áreas de reabsorção são chamadas de lacunas de Howship; P A ação dos osteoclastos permite que o tecido ósseo se adapte as demandas durante o seu crescimento; P Um osteoclasto ativo pode ser dividido em quatro regiões: q Zona basal: mais distante da lacuna de Howship, contem a maior parte das organelas, incluindo os múltiplos núcleos, complexo de Golgi e centríolos; q Borda pregueada: parte da célula diretamente envolvida (ativa) na reabsorção de matriz óssea; q Zona clara: é a região que se dispõe ao redor da periferia da borda pregueada, ela não contém organelas, mas contém muitos filamentos de actina que ajudam a manter contato com a periferia óssea da lacuna de Howship; q Zona vesicular: constituída por numerosas vesículas de endocitose e de exocitose que transportam enzimas lisossômicas e metaloproteinases, e os produtos da degradação óssea para dentro da célula. P A presença da anidríase carbônica II (CO2 e H2O) permite que A\ss bombas de prótons da membrana plasmática da borda pregueada dos osteoclastos reduzam o pH, auxiliando na dissolução dos cristais de hidroxiapatia, e esse minerais liberados vão para o citoplasma do osteoclasto; P A osteopotina é uma glicoproteína produzida pelos osteoclastos que tem a função de manter a homeostase dos osteoclastos, fazendo uma zona de vedação; P A catepsina K é responsável pela degradação da parte orgânica; P Após a remodelação, os osteoclastos sofrem apoptose. Matriz óssea Parte orgânica (matriz osteóide) P Composta por colágeno tipo I (95%), proteoglicanos e glicoproteínas; P As glicoproteínas do osso podem ter alguma participação na mineralização da matriz, visto que outros tecidos ricos em colágeno tipo I, mas que não contêm essas glicoproteínas, normalmente não se calcificam. Parte inorgânica (matriz óssea) P Composta principalmente por fosfato e cálcio, mas também há bicarbonato, magnésio, potássio, sódio e citrato em pequenas quantidades; P O fosfato e cálcio formam cristais de hidroxiapatia, e na superfície desses cristais possuem íons hidratados (capa de hidratação), facilitando a troca de íons entre o cristal e o líquido intersticial; P O cálcio é responsável pela rigidez do tecido ósseo; q Caso o cálcio seja retirado, o osso mantém sua forma intacta, porém se torna flexível. P O colágeno tipo I é responsável pela resistência do osso. q Caso o colágeno tipo I seja retirado, o osso mantém sua forma intacta, porém muito quebradiço. Revestimento de tecido conjuntivo P Achatadas com pouco citoplasma; P Derivadas dos osteoblastos; P Funções: q Nutrição do tecido ósseo; q Fornecimento de novos osteoblastos devido a presença de células osteoprogenitoras (potencial osteogênico). Endósteo P Superfície interna; P Constituído por uma camada de células osteogênicas achatadas; P Reveste as cavidades do osso esponjoso, canal medular, canais de Havers e canais de Volkmann. Periósteo P Superfície externa; P Na sua porção mais profunda, apresenta células osteoprogenitoras (2); P Fibras de Sharpey (1): são feixes de fibras colágenas do periósteo que penetram no tecido ósseo e prendem firmemente o periósteo ao osso. Tipos de tecido ósseo Aspecto estrutural (macroscópico) P Osso compacto: tecido ósseo lamelar; P Osso esponjoso: trabéculas ósseas (não- lamelar). Formato P Ossos longos: aqueles cujo o comprimento é maior do que a largura e espessura e apresentam diáfise e epífise; q Diáfise: é quase totalmente compacta, com uma pequena parte de osso esponjoso, que delimita onde está localizada a medula óssea; q Epífise: são formadas por osso esponjoso com uma pequena parte compacta, faz articulação com outros ossos, ou seja, é recoberta por cartilagem hialina. P Ossos curtos: apresentam similaridade entre a sua largura e espessura; P Ossos planos ou chatos: comprimento e largura são semelhantes, mas apresentam uma pequena espessura; P Ossos irregulares: apresentam um formato que não se enquadra em nenhum padrão geométrico; P Ossos sesamóides: se encontram dentro dos tendões, aumentando a capacidade mecânica do músculo; P Ossos pneumático: apresentam cavidades aéreas no seu interior. Constituição histológica P Tecido ósseo primário: q É o primeiro tecido que aparece durante o desenvolvimento embrionário e durantea reparação de fraturas, sendo substituído, posteriormente pelo tecido secundário; q Nos adultos, ele é encontrado nas suturas dos ossos do crânio, alvéolos dentários e pontos de inserção dos tendões; q Maior proporção de osteócitos; q Menor quantidade de minerais; q Fibras colágenas dispostas sem organização definida; q Fica mais corado sob efeito da hematoxilina. P Tecido ósseo secundário ou lamelar: q Maior deposição mineral; q Fibras colágenas organizadas em lamelas, que ficam paralelas umas às outras, ou se dispõem em camadas concêntricas em torno de canais com casos, formando o Sistema de Havers (ou ósteons); q O Sistema de Havers é um cilindro que contém de 4 a 20 lamelas concêntricas de matriz óssea que circundam o canal de Havers, que é revestido por endósteo e contém vasos e nervos; q Os osteócitos estão localizados em lacunas que ficam entre as lamelas e se comunicam entre em si através dos canalículos, que chegam também até o canal de Havers, permitindo a nutrição; q Cada lamela contém fibras colágenas perpendiculares em relação as fibras da lamela seguinte; q Entre um grupo de lamelas do outro, existe uma substância cimentante que consiste em uma matriz mineralizada, só que com pouco colágeno; q Os canais de Havers se comunicam entre si, com a cavidade medular e com a superfície externa do osso por meio dos canais de Volkmann, que são canais transversais e possuem vasos e nervos; q Os canais de Volkmann possuem vasos sanguíneos originados da medula e do periósteo; q O que diferencia os canais de Havers dos canais de Volkmann é que os canais de Volkmann não apresentam lamelas ósseas concêntricas. Ossificação intramembranosa P Para acontecer, é necessário um gatilho: FGF (fator de crescimento de fibroblasto) ou TGF-β (fator de crescimento transformador do tipo β); P Acontece no interior de membranas do tecido conjuntivo; P Processo de formação de ossos planos do crânio; P Crescimento dos ossos curtos; P Aumento da espessura dos ossos longos. Processo P Dentro da membrana de tecido conjuntivo existe um centro de ossificação primário que possui células mesenquimais, que dão origem às células osteoprogenitoras que por sua vez vão dar origem aos osteoblastos; P Os osteoblastos secretam colágeno e os componentes da matriz não mineralizada, produzindo a matriz osteóide; P Os osteoblastos formam uma malha de espículas e trabéculas, que possuem um aspecto esponjoso; P As fibras colágenas dessas espículas e trabéculas em formação têm orientação aleatória; P Ocorre a mineralização da matriz englobando os osteoblastos, tornando-os em osteócitos; P Com o estabelecimento da rede de trabéculas, semelhante a uma esponja, o tecido conjuntivo vascularizado dará origem à medula óssea; P A parte da membrana que não se ossificou, vai constituir o revestimento de tecido conjuntivo (perióstio e endóstio); P Parte do osso esponjoso, na periferia, é convertido em osso compacto. Ossificação endocondral P Acontece baseada em um molde de cartilagem hialina; P Formação dos ossos curtos e longos; P Um agregado de células mesenquimais origina os condroblastos, que produzem colágeno do tipo II e matriz cartilaginosa, produzindo um molde de cartilagem hialina, que se parece com o osso final, só que menor. Centro primário de ossificação (diáfise) P A parte média do pericôndrio da diáfise se torna vascularizado, se tornando periósteo e as células condrogênicas se tornam células osteoprogenitoras; P Os osteoblastos secretam matriz, formando um colar, que é composto por tecido ósseo primário; P Os condrócitos da parte central da diáfise hipertrofiam e por conta da presença de periósteo e de tecido ósseo, os condrócitos sofrem apoptose por falta de nutrientes; P A apoptose dos condrócitos deixa lacunas, tornando possível a entrada de capilares sanguíneos e células osteoprogenitoras, tendo início da produção de matriz óssea; P Começa a formação do complexo cartilagem calcificada/tecido ósseo calcificado; P Os osteoclastos começam a reabsorver o complexo cartilagem calcificada/tecido ósseo calcificado, aumentando a cavidade medular; P O colar ósseo começa a crescer na direção das epífises, substituindo completamente a cartilagem da diáfise por tecido ósseo. Centro secundário de ossificação (epífise) P O início do processo é semelhante ao do centro primário, exceto pela ausência de um colar ósseo; P Começa a ossificação das epífises, a qual os osteoblastos depositam matriz óssea sobre o arcabouço da cartilagem calcificada; P O tecido ósseo é acrescentado no lado da diáfise do disco epifisário; P No fim do crescimento do osso, a cartilagem do disco epifisário deixa de proliferar; P O desenvolvimento do osso continua unindo a diáfise às epífises. Crescimento dos ossos em comprimento P O alongamento contínuo acontece através dos discos epifisários; P A proliferação dos condrócitos acontece no lado da epífise e a substituição por tecido ósseo ocorre no lado da diáfise do disco; P O disco epifisário é separado em cinco zonas: q Zona de repouso: existe cartilagem hialina sem proliferação; q Zona de proliferação: estão os condrócitos que se dividem e formam colunas paralelas de células achatadas que produzem colágeno para essa matriz cartilaginosa; q Zona hipertrófica: estão os condrócitos com depósitos citoplasmáticos de glicogênio e lipídios e a matriz fica reduzida a uma malha bem fina, a qual será calcificada e levar a apoptose dos condrócitos; q Zona de calcificação: zona em que ocorre a mineralização da matriz cartilaginosa e termina a apoptose dos condrócitos; q Zona de ossificação: zona em que aparece o tecido ósseo, os capilares sanguíneos e células osteoprogenitoras originadas do periósteo invadem as cavidades deixadas pelos condrócitos mortos. As células osteoprogenitoras se diferenciam em osteoblastos, formando uma camada contínua sobre os restos da matriz cartilaginosa calcificada e, então, depositam a matriz óssea. Crescimento dos ossos em largura P Ocorre por crescimento aposicional; P As células osteoprogenitoras da camada osteogênica do periósteo proliferam e se diferenciam em osteoblastos, que começam a depositar matriz óssea sobre a superfície subperiosteal do osso. Mecanismo de regulação da calcemia e o tecido ósseo P Os osteoclastos têm a função de assegurar a manutenção de um suprimento constante de íons cálcio para o corpo. Nível baixo de cálcio no sangue P Quando os níveis de cálcio no sangue estão abaixo do normal, o paratormônio (PTH) é secretado; P Esse hormônio ativa receptores dos osteoblastos, parando a formação da matriz e iniciando a produção e secreção do ligante de osteoprotegerina (OPGL), do RANKL e do fator estimulante de osteoclastos pelos osteoblastos; P Esses fatores levam a reabsorção óssea e a liberação de íons de cálcio; P Além disso, quando o PTH é secretado, os osteoblastos param de produzir matriz óssea e sintetizam fatores como, o M-CSF, interleucinas e o ligante osteoprotegerina (OPGL). Nível alto de cálcio no sangue P As células parafoliculares (células C) da glândula tireoide também monitoram os níveis de cálcio no plasma; P Quando os níveis de cálcio estão acima do normal, as células C secretam o hormônio calcitonina; P Esse hormônio ativa receptores nos osteoclastos, inibindo-os a reabsorver tecido ósseo; P Os osteoblastos são estimulados a aumentar a síntese de osteóide.
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