Δεσμική οστεοποίηση

Στο desmal οστεοποίηση ο εμβρυϊκός συνδετικός ιστός μετατρέπεται σε οστό. Σε σύγκριση με τη χονδρική οστεοποίηση, υπάρχει άμεσος σχηματισμός οστού εδώ. Συγκεκριμένα, το κρανίο, το κρανίο του προσώπου και ο λαιμός αναπτύσσονται μέσω της οστεοποίησης.

Τι είναι η desmal ossification;

Η οστεοποίηση (σχηματισμός οστών) μπορεί να πραγματοποιηθεί με δύο διαφορετικούς τρόπους. Υπάρχει λοιπόν χονδρική και desmal οστεοποίηση. Στον σχηματισμό χόνδρων οστών, υπάρχει ήδη μια βασική δομή ιστού χόνδρου. Σε ένα δεύτερο βήμα, αυτό μετατρέπεται σε οστικό ιστό κατά την οστεοποίηση. Όλα τα μακριά οστά και η σπονδυλική στήλη σχηματίζονται με χονδρική οστεοποίηση.

Στην desmal οστεοποίηση, ωστόσο, ένας σκελετός χόνδρου δεν έχει προ-σχηματιστεί. Χαρακτηρίζεται από τον άμεσο σχηματισμό οστών από εμβρυϊκό συνδετικό ιστό. Τα οστά του κρανίου, το κρανίο του προσώπου και το λαιμό συσσωρεύονται μέσω οσμωτικής οστεοποίησης. Αυτά τα οστά είναι επίσης γνωστά ως πλεκτά, καλύμματα ή οστά συνδετικού ιστού.

Η άμεση επούλωση των οστών λαμβάνει χώρα επίσης μέσω desmal ossification. Εάν εξακολουθεί να υπάρχει εντατική επαφή μεταξύ των άκρων των οστών μέσω του περιόστεου μετά το σχηματισμό κάταγματος των οστών, επιταχύνεται η επούλωση των οστών χωρίς τον σχηματισμό του κάλους. Στη διαδικασία, τα κύτταρα του συνδετικού ιστού μετατρέπονται από το περιόστεο ή το ενδοστόμιο σε κύτταρα οστών.

Λειτουργία & εργασία

Όπως αναφέρθηκε, η χονδρική και desmal οστεοποίηση αντιπροσωπεύουν τις δύο βασικές μορφές σχηματισμού οστού, το μεγαλύτερο μέρος του σκελετού σχηματίζεται με χονδρική οστεοποίηση. Αυτός είναι ένας έμμεσος σχηματισμός οστού επειδή το πρώτο βήμα στην εμβρυογένεση είναι ένα μοντέλο χόνδρου του σκελετού, το οποίο μετατρέπεται σε σκελετό οστού σε ένα περαιτέρω βήμα.

Στην οσμωτική οστεοποίηση, ο εμβρυϊκός συνδετικός ιστός μετατρέπεται απευθείας σε οστό. Μέσω της desmal οστεοποίησης, δεν σχηματίζονται οστά άρθρωσης ή οστά της σπονδυλικής στήλης, αλλά τα οστά του κρανίου, του προσώπου και της κλείδας. Οι διαδικασίες δημιουργίας οστών και των δύο μορφών οστεοποίησης είναι βασικά οι ίδιες. Στην περίπτωση δεσμικής οστεοποίησης, ωστόσο, δεν υπάρχει προ-σχηματισμένη βασική δομή από ιστό χόνδρου.

Ενώ στην χονδρική οστεοποίηση η αποδόμηση του χόνδρου και ο σχηματισμός των οστών λαμβάνουν χώρα ταυτόχρονα, στην desmal οστεοποίηση πραγματοποιείται μόνο σχηματισμός οστού από τους λεγόμενους οστεοβλάστες. Η επούλωση των οστών στα κατάγματα μπορεί να συμβεί μέσω χονδρικής ή desmal οστεοποίησης, ανάλογα με τον τύπο του τραυματισμού. Σε αυτήν την περίπτωση, η οσμωτική οστεοποίηση πραγματοποιείται μόνο όταν τα δύο θραύσματα οστών βρίσκονται σε στενότερη επαφή. Με αυτόν τον τρόπο, τα οστά κύτταρα μπορούν να σχηματιστούν απευθείας από τους οστεοβλάστες του περιόστεου ή του ενδοστέου. Η παράκαμψη μέσω ιστού κάλους που μοιάζει με χόνδρο δεν είναι πλέον απαραίτητη. Εάν δεν δοθούν πλέον αυτές οι εντατικές επαφές, ωστόσο, η επούλωση πραγματοποιείται μέσω του κάλου (ιστός ουλής) ως μέρος μιας χονδρικής οστεοποίησης, η οποία σταδιακά μετατρέπεται σε οστική δομή.

Και στις δύο μορφές σχηματισμού οστών, πλεγμένα ή ινώδη οστά προκύπτουν από τους οστεοβλάστες του εμβρυϊκού συνδετικού ιστού. Τα κυστίδια ασβεστίου αναπτύσσονται στους οστεοβλάστες, οι οποίοι εκρήγνυνται και απελευθερώνουν κρύσταλλους ασβεστίου. Οι κρύσταλλοι ασβεστίου μεγεθύνονται με το σχηματισμό της οστικής ουσίας από υδροξυαπατίτη. Οι πυρήνες μικρών οστών αποτελούν το σημείο εκκίνησης για περαιτέρω εναποθέσεις οστεοβλαστών, οι οποίοι συνεχίζουν την ανοργανοποίηση.

Ενώ αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί την προ-σχηματισμένη μήτρα ιστού χόνδρου σε χονδρική οστεοποίηση, στην δεσμική οστεοποίηση ο σχηματισμός οστού συνεχίζεται ενθετικά (μέσω περαιτέρω εναπόθεσης επί της υπάρχουσας οστικής ουσίας). Τα οστά ινών που σχηματίστηκαν αρχικά δεν έχουν ακόμη μεγάλη μηχανική αντοχή, καθώς τα ινίδια κολλαγόνου της βασικής οστικής ουσίας είναι διαταραγμένα. Τα μηχανικά ερεθίσματα οδηγούν σε αναδιαμόρφωση των οστών κατά τα πρώτα χρόνια της ζωής ή αφού έχει επουλωθεί ένα κάταγμα των οστών, με αποτέλεσμα σταθερά και οργανωμένα ελαστικά οστά.

Η μοντελοποίηση της αναδιαμόρφωσης των οστών επιτυγχάνεται μέσω της κοινής εργασίας των οστεοκλαστών και των οστεοβλαστών. Οι οστεοκλάστες είναι πολυπύρηνα κύτταρα μυελού των οστών που εκτελούν εργασίες παρόμοιες με τους μακροφάγους. Διασπώνται τα παλιά οστά κύτταρα και δημιουργούν χώρο για νέους οστεοβλάστες, οι οποίοι σχηματίζουν ένα πιο σταθερό, οργανωμένο ελασματικό οστό.

Ασθένειες και παθήσεις

Στο πλαίσιο της desmal οστεοποίησης, είναι γνωστές ορισμένες σπάνιες διαταραχές σχηματισμού οστού. Η κλινική εικόνα της κρανιοσύνθεσης χαρακτηρίζεται από πρόωρη οστεοποίηση των ραμμάτων του κρανίου. Ως αποτέλεσμα, η φυσιολογική ανάπτυξη του κρανίου δεν είναι πλέον δυνατή. Εμφανίζεται η αποκαλούμενη αντισταθμιστική ανάπτυξη του οστού του κρανίου. Εάν επηρεάζονται πολλαπλά κρανιακά ράμματα, συχνά απαιτείται χειρουργική διόρθωση για να αναπτυχθεί ο εγκέφαλος. Αυτή η δυσπλασία του κρανίου είναι συχνή σε παιδιά των οποίων οι μητέρες καπνίζουν κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης.

Ωστόσο, η κρανιοσύνθεση εμφανίζεται επίσης στο πλαίσιο ορισμένων κληρονομικών ασθενειών όπως το σύνδρομο Baller-Gerold, το σύνδρομο Jackson-Weiss ή το σύνδρομο Muenke.

Μια τυπική διαταραχή της οστεοποίησης είναι η ραχίτιδα. Η ασθένεια επηρεάζει τόσο τη χονδρική όσο και τη δεσμική οστεοποίηση. Η ραχίτιδα είναι μια διαταραχή απορρόφησης ασβεστίου. Η ασθένεια προκαλείται από σοβαρή ανεπάρκεια βιταμίνης D στην πρώιμη παιδική ηλικία. Για παράδειγμα μέσω μεταβολικών διαταραχών, έλλειψης έκθεσης στον ήλιο ή κακής διατροφής.

Η βιταμίνη D είναι απαραίτητη για την απορρόφηση του ασβεστίου από τα τρόφιμα. Η ραχίτιδα οδηγεί σε μυϊκή αδυναμία και μαλακά οστά του κρανίου. Αυτό οδηγεί σε παραμόρφωση του σχήματος της κεφαλής. Ταυτόχρονα, οι καμπυλότητες αναπτύσσονται στα πόδια, οι οποίες αργότερα οδηγούν σε κακή στάση του σώματος. Η πιο σημαντική θεραπεία για την ασθένεια είναι η επαρκής παροχή βιταμίνης D.

Μια άλλη διαταραχή οστεοποίησης είναι η λεγόμενη ασθένεια των οστών του γυαλιού (οστεογένεση ατελής). Τόσο η desmal όσο και η χοντρική οστεοποίηση επηρεάζονται στην οστεογένεση ατελή. Αυτή η ασθένεια χαρακτηρίζεται από μια ασυνήθιστη ευθραυστότητα των οστών που προκαλείται από μια γονιδιακή μετάλλαξη κολλαγόνου τύπου Ι στον συνδετικό ιστό.