stringtranslate.com

Ремоделирование костей

Костная ткань удаляется остеокластами, а затем новая костная ткань формируется остеобластами. Оба процесса используют цитокиновую ( TGF-β , IGF ) сигнализацию.

В остеологии ремоделирование костей или метаболизм костей — это пожизненный процесс, при котором зрелая костная ткань удаляется из скелета (процесс, называемый резорбцией костей ) и формируется новая костная ткань (процесс, называемый окостенением или образованием новой кости ). Эти процессы также контролируют изменение формы или замену костей после травм, таких как переломы , а также микроповреждения , которые происходят во время нормальной деятельности. Ремоделирование также отвечает на функциональные требования механической нагрузки.

В первый год жизни заменяется почти 100% скелета. У взрослых ремоделирование происходит со скоростью около 10% в год. [1]

Дисбаланс в регуляции двух подпроцессов ремоделирования костной ткани, резорбции костной ткани и формирования костной ткани, приводит ко многим метаболическим заболеваниям костей, таким как остеопороз . [2]

Физиология

Гомеостаз костей включает в себя множественные, но скоординированные клеточные и молекулярные события. [3] Два основных типа клеток отвечают за метаболизм костей: остеобласты (которые секретируют новую кость) и остеокласты (которые разрушают кость). Структура костей, а также адекватное снабжение кальцием требуют тесного взаимодействия между этими двумя типами клеток и другими популяциями клеток, присутствующими в местах ремоделирования костей (например, иммунными клетками). [4] Метаболизм костей зависит от сложных сигнальных путей и механизмов контроля для достижения надлежащих темпов роста и дифференциации. Эти элементы управления включают действие нескольких гормонов, включая паратиреоидный гормон (ПТГ), витамин D , гормон роста , стероиды и кальцитонин , а также несколько мембранных и растворимых цитокинов и факторов роста , полученных из костного мозга (например, M-CSF , RANKL , VEGF и семейство IL-6 ). [5] Именно таким образом организм способен поддерживать надлежащие уровни кальция, необходимые для физиологических процессов. Таким образом, ремоделирование костей — это не просто эпизодическое «восстановление повреждений костей», а активный, непрерывный процесс, который всегда происходит в здоровом организме.

После соответствующей сигнализации остеокласты движутся, чтобы резорбировать поверхность кости, после чего следует отложение кости остеобластами. Вместе клетки, которые отвечают за ремоделирование кости, известны как базовая многоклеточная единица (БМЕ), а временная продолжительность (т. е. продолжительность жизни) БМЕ называется периодом ремоделирования кости . [6]

Галерея

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Учебник без колес
  2. ^ Онлайновый медицинский словарь
  3. ^ Raggatt, LJ; et al. (25 мая 2010 г.). «Клеточные и молекулярные механизмы ремоделирования костей». Журнал биологической химии . 285 (33): 25103–25108. doi : 10.1074/jbc.R109.041087 . PMC  2919071. PMID  20501658 .
  4. ^ Sims, NA; et al. (8 января 2014 г.). «Связь процессов формирования и резорбции костей: множество сигналов в пределах базовой многоклеточной единицы». BoneKEy Reports . 3 : 481. doi : 10.1038/bonekey.2013.215. PMC 3899560. PMID  24466412 . 
  5. ^ Ширази, Саджад; Равиндран, Шрирам; Купер, Линдон Ф. (2022-11-09). «Топографически-опосредованная иммуномодуляция при остеоинтеграции; союзник или враг». Биоматериалы . 291 : 121903. doi : 10.1016/j.biomaterials.2022.121903. ISSN  0142-9612. PMC 10148651. PMID 36410109  . 
  6. ^ Пьетрзак, В. С. Регенерация костно-мышечной ткани: биологические материалы и методы, Humana Press, 2008. ISBN 1-58829-909-0 стр. 48