Fundamentos de Histología y Fisiología del Tejido Óseo

Tejido Óseo: Características y Funciones

Características Básicas

Matriz extracelular mineralizada.
Forma celular regular.
Gran capacidad de regeneración.
No posee inervación.
En constante renovación.

Funciones

Soporte estructural del organismo.
Anclaje para el movimiento.
Protección de órganos y tejidos blandos.
Reserva de calcio y fósforo.
Hematopoyesis (formación de células sanguíneas).
Reserva de triglicéridos.

Composición del Tejido Óseo

Células

1. Células osteoprogenitoras

Células inmaduras derivadas de las células mesenquimatosas indiferenciadas.
Poseen la capacidad de diferenciarse en osteoblastos.
Son las únicas células óseas con capacidad mitótica.
Proliferan y se diferencian cuando la población de osteoblastos disminuye.
Células fusiformes, con un citoplasma escaso y acidófilo ligeramente basófilo.
Núcleo claro y redondeado.
Se pueden encontrar en casi todas las superficies del hueso: periostio, endostio y cartílago de crecimiento.

2. Osteoblastos

Células que producen el osteoide (matriz ósea no mineralizada) e inducen su mineralización.
Derivan de las células osteoprogenitoras.
No tienen capacidad mitótica.
Durante la fase activa de formación ósea se disponen en una capa pseudoepitelial a modo de empalizada en la superficie ósea.
Células cuboides, con citoplasma basófilo y un núcleo claro y redondeado desplazado hacia el polo opuesto al hueso.
RER y Aparato de Golgi muy desarrollados.
Presenta gran cantidad de pequeñas vacuolas que contienen los precursores de la matriz ósea.
Participan también en los procesos de reabsorción ósea eliminando la capa de osteoide y dejando expuesto el hueso mineralizado.
Controlan la diferenciación de los osteoclastos.
Una vez finalizada la fase activa de síntesis, entran en una fase quiescente formando una capa de células planas que recubre el hueso similares a las células osteoprogenitoras (células de superficie ósea).
Pueden quedar aislados y rodeados de matriz ósea, transformándose en osteocitos.

3. Osteocitos

Células maduras situadas en el interior del hueso mineralizado, y se alojan en lagunas (osteoplastos) comunicadas entre sí por pequeños canales (calcóforos).
Derivan de los osteoblastos.
Son células fusiformes poco activas y sin capacidad mitótica.
Pueden producir o reabsorber la matriz ósea que les rodea.
Presentan gran cantidad de finas prolongaciones citoplasmáticas que ocupan los calcóforos y les sirve para contactar unas células con otras.
Núcleo claro y ovalado.
RER y Aparato de Golgi poco desarrollados.
El citoplasma presenta pequeñas gotas lipídicas y algunos gránulos de glucógeno.

4. Osteoclastos

Células gigantes móviles y multinucleadas encargadas de la reabsorción ósea.
Derivan de las células progenitoras de granulocitos y monocitos (GM-CSF), provienen de las células madre hematopoyéticas de la médula ósea.
Se alojan en unas concavidades de la superficie ósea llamadas lagunas de Howship, producto de su acción osteolítica.
Su ciclo vital es muy largo, alternando fases de actividad y reposo.
Se forma tras la fusión de varias células mononucleadas.
Presentan una forma cónica bastante irregular.
La superficie próxima al hueso presenta gran cantidad de proyecciones a modo de vellosidades.
Su citoplasma es granulado con gran cantidad de mitocondrias.
Liberan H+ para disolver las sales de calcio, e hidrolasas ácidas (colagenasa, catepsina, fosfatasa…) para degradar la matriz orgánica.
Su función está controlada por citocinas y por algunas hormonas: la calcitonina inhibe la reabsorción y la hormona paratiroidea aumenta la reabsorción.

Matriz Ósea

1. Matriz orgánica (osteoide): 35%

Colágeno tipo I (90%).
Proteoglucanos: Condroitín sulfato, queratán sulfato y ácido hialurónico.
Otras proteínas: osteocalcina, osteonectina, osteoporina…

2. Sales minerales: 65%

Fosfato cálcico cristalizado: Hidroxiapatita.
Fosfato cálcico amorfo.

Tipos de Tejido Óseo

Clasificación General

Tejido óseo compacto: formado por una masa sólida de láminas óseas superpuestas sin espacios entre ellas.
Tejido óseo esponjoso: formado por una red tridimensional de trabéculas óseas entre las cuales encontramos espacios intercomunicantes.

En función de su estructura macroscópica

Hueso compacto: Diáfisis y cortical epifisaria de huesos largos, cortical de huesos cortos, tablas externa e interna de huesos planos.
Hueso esponjoso: Medular epifisaria de huesos largos, medular de huesos cortos y planos (diploe).

En función de su estructura microscópica

Hueso no laminar

Hueso primario o inmaduro.
Primer tejido óseo que aparece.
Presenta unas fibras de colágeno sin orientación definida y menor cantidad de osteocitos.
La matriz ósea está menos mineralizada.
Progresivamente es sustituido por hueso laminar.
En el adulto es muy raro: persiste sólo en las suturas de los huesos craneales, los alvéolos dentarios y algunas inserciones de tendones.

Cubiertas Conjuntivas

El hueso está siempre recubierto por tejido conjuntivo, cuyas funciones principales son la nutrición y el crecimiento/reparación del tejido óseo.

Periostio

Recubre la superficie externa. Está formado por tejido conjuntivo denso no orientado.

Formado por tejido conjuntivo muy vascularizado rico en fibras.
Gran cantidad de fibroblastos y células osteoprogenitoras.
Presenta unos haces gruesos de fibras colágenas que penetran en la superficie del hueso (fibras de Sharpey) y que lo anclan firmemente a él.
Dos capas: Externa (rica en fibras) e Interna (rica en células osteoprogenitoras).

Endostio

Recubre la superficie interna. Está formado por tejido conjuntivo rico en fibras reticulares.

Formado por tejido conjuntivo muy vascularizado con algunas fibras reticulares.
Principalmente células osteoprogenitoras y células hematopoyéticas, alineadas sobre la superficie ósea formando una delgada capa.
Recubre la cavidad medular, los canales de Havers y Volkmann, y las cavidades del hueso esponjoso.

Procesos de Osificación

Proceso por el que se forma nuevo tejido óseo. Se distinguen dos tipos:

Primaria: Se forma hueso donde antes no lo había.
Secundaria: Se sustituye o se modifica el hueso ya existente. Incluye los procesos de crecimiento, modelación y remodelación óseos.

Osificación Primaria

El primer tejido óseo que se forma es de tipo primario o no laminar, y progresivamente será sustituido por secundario o laminar. Existen dos patrones diferentes:

Endoconjuntiva o intramembranosa: Tiene lugar en el tejido conjuntivo. Se forman los huesos planos, y contribuye a la formación de los huesos cortos y al crecimiento en grosor de los huesos largos.
Endocondral: Se inicia sobre un molde cartilaginoso, que es sustituido por tejido óseo. Es el mecanismo principal por el que se forman los huesos largos y cortos.

Osificación Endoconjuntiva

Tiene lugar en una capa conjuntiva denominada centro de osificación primario o núcleo de osificación.
Las células mesenquimáticas indiferenciadas se transforman en osteoblastos y comienzan a producir osteoide.
El osteoide se mineraliza y los osteoblastos que han quedado dentro de la matriz se transforman en osteocitos.
Los núcleos de osificación se van fundiendo formando las trabéculas del hueso esponjoso.
Los espacios entre las trabéculas son invadidos por vasos sanguíneos y tejido mesenquimático, que originarán la médula ósea.
Recubriendo las capas superficiales se forman láminas de hueso compacto que dan origen a las tablas externa e interna.

Osificación Endocondral

Tiene lugar durante la formación de los huesos largos y cortos, así como en su crecimiento en longitud.
La osificación de los huesos largos se inicia con la formación del collar óseo sobre el molde cartilaginoso por osificación endoconjuntiva.
Los condrocitos envueltos por el collar óseo se hipertrofian y mueren, dejando grandes lagunas vacías.
La matriz cartilaginosa se calcifica.
Estas lagunas son invadidas por vasos sanguíneos y células osteoprogenitoras, que se transforman en osteoblastos.
Los osteoblastos comienzan a producir osteoide sobre la matriz cartilaginosa calcificada.
El osteoide se calcifica formándose hueso primario.
Los osteoclastos reabsorben el hueso de la zona central para formar el canal medular.

Remodelación y Reparación Ósea

Remodelación Ósea

Proceso fisiológico por el cual tejido óseo antiguo es destruido y reemplazado por tejido óseo nuevo.
Proceso continuo: Al año se renueva el 4% del hueso compacto y el 20% del hueso esponjoso.
Factores que lo modifican: Aporte de minerales y vitaminas (C, B12, K…), hormonas (IGF, GH, sexuales…), ejercicio físico…
Se inicia con la activación de los osteoclastos, que producen la reabsorción del tejido óseo.
La cavidad provocada por el hueso reabsorbido es invadida por los vasos sanguíneos y las células osteoprogenitoras, que se transforman en osteoblastos y comienzan a producir osteoide sobre la superficie del hueso formando nuevas laminillas óseas.
Entre las laminillas quedan algunos osteoblastos que se transforman en osteocitos.

Reparación del Hueso Alveolar

Tras una extracción dentaria, la reparación del alveolo se produce siguiendo un mecanismo similar al de la mucosa bucal:

Hemostasis: Se forma el coágulo que rellena el alveolo.
Epitelización: Las células epiteliales que bordean la herida proliferan y recubren el coágulo. En 10 días el alveolo se epiteliza.
Respuesta inflamatoria: Al mismo tiempo, dentro del coágulo se produce la migración de los neutrófilos y, posteriormente, la de los macrófagos.
Proliferación: Procedentes de la médula ósea adyacente, acuden células osteoprogenitoras que proliferan e invaden el coágulo.
Síntesis: A los 10 días de la extracción, las células osteoprogenitoras se transforman en osteoblastos y producen osteoide. A las 12-14 semanas, podemos encontrar tejido óseo maduro reparando el defecto.