Markers van botvorming en -resorptie

Botweefsel vormt een dynamisch "depot" van calcium, fosfor, magnesium en andere verbindingen die nodig zijn om de homeostase in het mineraalmetabolisme te handhaven. Bot bestaat uit drie componenten: cellen, organische matrix en minerale stoffen. Het aandeel cellen vertegenwoordigt slechts 3% van het volume aan botweefsel.

Botweefsel wordt gevormd door osteoblasten. De belangrijkste functie van osteoblasten - Bereiding van osteoïde (matrix eiwit), dat bestaat voor 90-95% uit collageen, mucopolysacchariden en kleine hoeveelheden niet-collagene eiwitten (osteocalcine, osteopontine) en vervolgens gemineraliseerd met calcium en fosfaat uit de extracellulaire vloeistof. Osteoblasten bevinden zich op het botoppervlak en staan in nauw contact met de osteoïde. Ze bevatten alkalische fosfatase, parathyroïde hormoon receptoren en calcitriol en kunnen prolifereren. Osteoblasten worden omgeven door gemineraliseerde organische matrix, worden omgezet in osteocyten (volwassen, niet-prolifererende cellen die zich in de holten tussen de lagen van nieuw gevormde bot).

Resorptie van botweefsel wordt uitgevoerd door osteoclasten. Door proteolytische enzymen en zure fosfatase te isoleren, veroorzaken osteoclasten afbraak van collageen, vernietiging van hydroxyapatiet en eliminatie van mineralen uit de matrix. Het nieuw gevormde licht gemineraliseerde botweefsel (osteoïde) is resistent tegen osteoclastische resorptie.

Collageen type I - het belangrijkste eiwit, goed voor 90% van de organische matrix van bot. Het wordt gesynthetiseerd door osteoblasten in de vorm van een precursor - procollageen type I, dat een groot molecuul is dat carboxy- en amino-terminale propeptiden (N- en C-terminale propeptiden van type I collageen) bevat. Deze propeptiden worden gescheiden van het basismolecuul door specifieke peptidasen na vrijmaking van procollageen uit de cel.

Het aandeel niet-collageeneiwitten vertegenwoordigt ongeveer 10% van de organische matrix van bot. Ze geven de botmatrix een unieke structuur. Uit de juiste verhouding van matrixeiwitten, waarvan de synthese wordt uitgevoerd door de cellen van de osteoblastische lijn, hangt de afzetting van hydroxyapatiet grotendeels af.

Botmineraal deel bestaat uit hydroxyapatiet [Ca ₁₀ (PO ₄ ) ₆ (OH) ₂ ] en amorf calciumfosfaat, welke niet-covalent zijn gekoppeld aan organische matrixeiwitten. De oriëntatie van de kristallen van hydroxyapatiet wordt voornamelijk bepaald door de oriëntatie van de collageenvezels van de matrix.

De kern van de levensduur van het botsysteem bestaat uit twee met elkaar samenhangende en elkaar wederzijds vervangende processen: het proces van vorming (formatie) van een nieuw bot en het vernietigingsproces - de resorptie van het oude bot. Normaal gesproken is de vorming en resorptie van botweefsel (botremodellering) in evenwicht.

Osteoclasten continu resorberen het oude botweefsel, en osteoblasten vormen een nieuwe manier van osteoïde synthese (eiwitmatrix), die vervolgens wordt gemineraliseerd door calcium en fosfaat uit de extracellulaire vloeistof. Deze complexen van cellen die deelnemen aan het lokale proces van resorptie en botvorming, worden de belangrijkste multicellulaire eenheden voor hermodellering genoemd.

Verstoringen op plaatsen van botremodellering ontstaan door een verandering in de balans tussen het formatieproces en het proces van resorptie naar de overheersing van de laatste, wat leidt tot botverlies. De intensiteit en ernst van botverlies hangt af van de snelheid van "botomzetting". Het overwicht van botvormingsprocessen en de verbeterde mineralisatie ervan leiden tot een toename van botmassa en dichtheid - osteosclerose.

Om klinische, laboratorium- en radiologische verschijnselen van botverlies aan te duiden, wordt het collectieve concept van osteopenie gebruikt. De oorzaken van osteopenie zijn osteoporose, osteomalacie, primaire hyperparathyroïdie, myeloom, mastocytose, renale osteodystrofie.

De toename van de massa van het botweefsel en de dichtheid ervan wordt osteosclerose genoemd. Wanneer osteosclerose optreedt, foci van versterkte vorming van de organische matrix, die vervolgens mineraliseert, als resultaat, neemt de massa botweefsel en de dichtheid ervan toe. Osteosclerose komt meestal voor in de late stadia van chronisch nierfalen.

Markers van botweefselmetabolisme (markers van botweefselvorming) omvatten alkalisch fosfatase-bot-isoenzym, osteocalcine, C-terminaal propeptide van type I-collageen.

De belangrijkste biochemische indicatoren die in de klinische praktijk worden gebruikt als criteria voor botresorptie omvatten calciumuitscheiding via de urine, type I collageen N-terminaal propeptide, pyridine-collageenbindingen.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]