6.4A: Formación ósea embrionaria y fetal
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Durante el desarrollo fetal, el tejido óseo se crea a través de osificación intramembranosa y osificación endocondral.
Objetivos de aprendizaje
- Diferenciar la osificación intramembranosa de la osificación encondral en el desarrollo embrionario
Puntos Clave
- La osificación intramembranosa ocurre durante el desarrollo fetal y no involucra cartílago.
- Las células mesenquimales embriológicas se diferencian en células osteogénicas que dirigen el crecimiento óseo de espículas a trabéculas, a hueso tejido y finalmente a hueso lamelar.
- La osificación endocondral crea huesos fetales largos a partir de una plantilla de cartílago.
- Los osteoblastos están involucrados en la osificación tanto intramembranosa como endocondral.
- Cuando los osteoblastos quedan atrapados en la matriz se diferencian en osteocitos.
- Los osteones son unidades o estructuras principales de hueso compacto.
Términos Clave
- osteón: Cualquiera de los canales centrales, y las capas óseas circundantes, que se encuentran en el hueso compacto.
- canaliculi:
- osificación endocondral: Proceso que ocurre durante el desarrollo fetal mediante el cual se crea tejido óseo utilizando una plantilla de cartílago.
- Osificación intramembranosa: Proceso que ocurre durante el desarrollo fetal para producir tejido óseo sin plantilla de cartílago. La membrana que ocupa el lugar del hueso futuro se asemeja al tejido conectivo y finalmente forma el periostio, o capa ósea externa.
Desarrollo Fetal
Células madre mesenquimales: Las células madre mesenquimales inician el proceso de osificación intramembranosa.
El desarrollo embriónico/fetal procede de rostral (nariz y boca) a caudal (posterior). El cráneo y la columna vertebral son producidos por osificación intramembranosa. A medida que el desarrollo avanza por el eje corporal, los huesos largos de los brazos y las piernas son producidos por osificación endocondral.
La osificación intramembranosa es uno de los dos procesos esenciales durante el desarrollo fetal del sistema esquelético de los mamíferos. Es el proceso por el cual se crea el tejido óseo.
A diferencia del otro proceso de creación ósea, la osificación endocondral, la osificación intramembranosa no involucra cartílago. También es un proceso esencial durante la curación natural de las fracturas óseas y la formación rudimentaria de los huesos de la cabeza.
El primer paso en el proceso es la formación de espículas óseas (agregados de matriz ósea) que eventualmente se fusionan entre sí y se convierten en trabéculas. Se forma el periostio y el crecimiento óseo continúa en la superficie de las trabéculas.
Al igual que las espículas, el crecimiento creciente de las trabéculas resulta en interconexión, y esta red se llama hueso tejido. Finalmente, el hueso tejido es reemplazado por hueso laminar.
Las células mesenquimales embrionarias (MSC) se condensan en capas de tejido conectivo primitivo vascularizado. Ciertas células mesenquimales se agrupan, generalmente cerca o alrededor de los vasos sanguíneos, y se diferencian en células osteogénicas que depositan la matriz ósea constitutivamente. Las células mesenquimales separadas se diferencian en osteoblastos, que se alinean a lo largo de la superficie de la espícula y secretan más osteoides, aumentando el tamaño de la espícula.
Osteoblastos: Esta figura muestra osteoblastos creando tejido óseo rudimentario.
Cuando los osteoblastos quedan atrapados en la matriz que secretan, se diferencian en osteocitos. Los osteoblastos continúan alineándose en la superficie, lo que aumenta su tamaño. A medida que continúa el crecimiento, las trabéculas se interconectan y se forma hueso tejido.
El principal centro de osificación es el área donde se produce el crecimiento óseo entre el periostio y el hueso.
Los osteones son unidades o estructuras principales de hueso compacto. Durante la formación de espículas óseas, los procesos citoplásmicos de los osteoblastos se interconectan. Esto se convierte en los canalículos de los osteones.
Dado que las espículas óseas tienden a formarse alrededor de los vasos sanguíneos, el espacio perivascular se reduce considerablemente a medida que el hueso continúa creciendo. Cuando se produce el reemplazo con hueso compacto, este vaso sanguíneo se convierte en el canal central del osteón.
Osificación endocondral
Cartílago: Cartílago hialino que muestra condrocitos y orgánulos, lagunas y matriz.
La osificación endocondral es el otro proceso esencial de creación ósea durante el desarrollo fetal del sistema esquelético de los mamíferos. A diferencia de la osificación intramembranosa, el cartílago está presente durante la osificación endocondral. También es un proceso esencial durante la formación rudimentaria de huesos largos, el crecimiento de la longitud de los huesos largos y la curación natural de las fracturas óseas.
El primer sitio de osificación ocurre en el centro primario de osificación, que se encuentra en medio de la diáfisis (eje). El pericondrio se convierte en periostio. El periostio contiene una capa de células indiferenciadas (células osteoprogenitoras) que posteriormente se convierten en osteoblastos.
Los osteoblastos secretan osteoides contra el eje del modelo de cartílago (crecimiento aposicional). Esto sirve como soporte para el hueso nuevo. Los condrocitos en el centro primario de osificación comienzan a crecer (hipertrofia). Dejan de secretar colágeno y otros proteoglicanos y comienzan a secretar fosfatasa alcalina, una enzima esencial para la deposición mineral. Entonces se produce la calcificación de la matriz.