5.4: Microanatomía ósea

El hueso se compone principalmente de matriz extracelular, con componentes orgánicos e inorgánicos. El componente orgánico es en gran parte colágeno Tipo I y sustancia molida (colectivamente esto se llama osteoide). Las proteínas no colagenosas que contribuyen al osteoide incluyen factores de crecimiento, 'pegamentos' y proteínas que ayudan a iniciar la mineralización. La matriz inorgánica es hidroxiapatita de calcio (esta también contiene fósforo), lo que agrega rigidez. Debido a esta rigidez, el hueso solo puede sufrir crecimiento aposicional (capas una encima de la otra), no crecimiento intersticial (crecimiento desde dentro de la matriz). Las secciones histológicas rutinarias del hueso generalmente se desmineralizan y el contenido mineral se vuelve imposible de evaluar.

La disposición de las fibras de colágeno en el hueso se puede visualizar bajo un microscopio polarizador. Donde las fibras están dispuestas en matrices paralelas densas, el hueso se conoce como 'laminar'. Todo el hueso normal en un animal adulto es lamelar. En la corteza, hay laminillas circunferenciales externas (periósticas) y laminillas internas (endostarias). El osteoide depositado rápidamente (como ocurre durante el crecimiento y la lesión) tiene fibras de colágeno dispuestas al azar y se conoce como 'tejido'.

Los osteoblastos son células mesenquimales que contribuyen a la producción ósea en dos fases. Primero, sintetizan y secretan una capa de materiales orgánicos (principalmente tropocolágeno) llamada costura osteoide. En segundo lugar, los osteoblastos contribuyen a la mineralización de la costura osteoide (momento en el que la matriz se convierte en hueso). Los osteoblastos son células angulares regordetas que se pueden ver revestiendo las superficies óseas. Con el tiempo, los osteoblastos se incrustan dentro del hueso y se convierten en osteocitos.

Los osteocitos son más pequeños y alargados, y están contenidos dentro de pequeñas cavidades llamadas lagunas. Tienen un proceso citoplásmico largo que discurre dentro de los canalículos, conectándose con otros osteocitos (estos procesos celulares son muy difíciles de identificar en secciones histológicas rutinarias). Los osteocitos pueden detectar cambios en el movimiento intersticial del fluido y el potencial eléctrico (fuerzas piezoeléctricas), que luego pueden transmitir una señal a los osteoblastos. Por este mecanismo, los osteocitos juegan un papel importante en la detección de cambios locales en el microambiente (estrés, microfracturas, micronutrientes) y coordinando las respuestas adaptativas. Los osteocitos también pueden desempeñar un papel en la homeostasis diaria del calcio “ajustando” la cantidad de calcio que se libera/elimina de la reserva de calcio circulante.

En una sección de hueso largo, el hueso se puede dividir anatómicamente en hueso compacto y hueso trabecular (también llamado esponjoso o esponjoso). El hueso compacto es el hueso denso que forma la corteza. El hueso trabecular forma puntales anastomosantes multidireccionales dentro de la cavidad medular, y están intercalados por tejido adiposo y hematopoyético. La disposición del hueso trabecular generalmente refleja patrones de carga en el hueso. Cubriendo las superficies óseas, hay dos envolturas distintas: el periostio y el endosteo. El periostio cubre el aspecto más externo de la corteza. Hay dos capas del periostio, la capa externa (fibrosa) y la capa osteogénica interna (cambium). En un hueso adulto normal, la capa osteogénica puede no ser identificable. La capa osteogénica del periostio se identifica fácilmente y se 'activa' durante los períodos de crecimiento y después de la lesión. El endosteo recubre el margen más interno de la corteza, las trabéculas óseas y los canales osteonales.

Los osteoclastos son células multinucleadas derivadas hematopoyéticas que reabsorben el hueso. Los estímulos fisiológicos que inducen la resorción osteoclástica generalmente operan a través del osteoblasto (el osteoblasto secreta una molécula llamada ODF que se une a RANK en los osteoclastos, provocando la activación de los osteoclastos). El osteoblasto libera inicialmente colagenasas que reabsorben los limitantes de la lámina no mineralizada. El margen periférico del osteoclasto puede entonces unirse al hueso mineralizado expuesto, formando un sello hermético. El ácido carbónico secretado a través de un borde de cepillo del osteoclasto reabsorbe el mineral y la matriz es disuelta por proteinasas secretadas. Una laguna de Howship es la cavidad festoneada que queda después de que un osteoclasto reabsorba un segmento de hueso.

Los osteones son la unidad funcional del hueso. Se pueden comparar con varillas de refuerzo incrustadas en concreto. Un osteón es una estructura larga y cilíndrica con un canal osteonal central (también llamado canal haversiano) que contiene nervios, vasos sanguíneos y células osteogénicas. Este canal central está rodeado por láminas de hueso concéntricas densamente dispuestas, que están separadas aproximadamente 2-3µm. Los osteones primarios se forman inicialmente en la superficie periostica. Los osteones secundarios se forman después de los osteones primarios. Para formarse, los osteones secundarios deben tener un túnel preexistente que permita a los osteoclastos agrandar el túnel. Los osteoblastos depositan entonces el hueso en dirección centrípeta, formando así un osteón secundario. La línea de inversión marca el punto en el que la osteoclasia se detiene y comienza la osteogénesis. El hueso intersticial se puede observar entre los osteones, y representa restos de osteones primarios/secundarios y las laminillas circunferenciales.

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FIGURA (S): Microanatomía Ósea