Medicinos ekspertas
Naujos publikacijos
Kaulų formavimosi ir rezorbcijos žymenys
Paskutinį kartą peržiūrėta: 05.07.2025
Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.
Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.
Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.
Kaulinis audinys sudaro dinamišką kalcio, fosforo, magnio ir kitų junginių, būtinų homeostazei palaikyti mineralų apykaitoje, „sandėlį“. Kaulą sudaro trys komponentai: ląstelės, organinė matrica ir mineralai. Ląstelės sudaro tik 3% kaulinio audinio tūrio.
Kaulinį audinį formuoja osteoblastai. Pagrindinė osteoblastų funkcija yra osteoido (baltymų matricos) sintezė. Osteoidą sudaro 90–95 % kolageno, nedidelis kiekis mukopolisacharidų ir nekolageninių baltymų (osteokalcino, osteopontino), o vėliau jis mineralizuojamas kalciu ir fosfatu iš tarpląstelinio skysčio. Osteoblastai yra kaulo paviršiuje ir glaudžiai liečiasi su osteoidu. Juose yra šarminės fosfatazės, jie turi paratiroidinio hormono ir kalcitriolio receptorius ir gali proliferuoti. Osteoblastai, apsupti mineralizuotos organinės matricos, virsta osteocitais (subrendusiomis, neproliferuojančiomis ląstelėmis, esančiomis ertmėse tarp naujai susiformavusio kaulo sluoksnių).
Kaulinio audinio rezorbciją atlieka osteoklastai. Išskirdami proteolitinius fermentus ir rūgštinę fosfatazę, osteoklastai sukelia kolageno skaidymą, hidroksiapatitų irimą ir mineralų pašalinimą iš matricos. Naujai susiformavęs, silpnai mineralizuotas kaulinis audinys (osteoidas) yra atsparus osteoklastinei rezorbcijai.
I tipo kolagenas yra pagrindinis baltymas, sudarantis 90 % organinės kaulinės matricos. Jį sintetina osteoblastai kaip pirmtaką – I tipo prokolageną, kuris yra didelė molekulė, turinti karboksi- ir aminogalinius propeptidus (I tipo kolageno N- ir C-galinius propeptidus). Šie propeptidai yra atskiriami nuo pagrindinės molekulės specifinėmis peptidazėmis po to, kai prokolagenas išsiskiria iš ląstelės.
Ne kolageno baltymai sudaro maždaug 10 % organinės kaulinės matricos. Jie suteikia kaulinei matricai unikalią struktūrą. Hidroksiapatito nusėdimas labai priklauso nuo teisingo matricos baltymų santykio, kuriuos sintezuoja osteoblastinės ląstelės.
Mineralinę kaulo dalį sudaro hidroksiapatitas [Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ] ir amorfinis kalcio fosfatas, kurie nekovalentiškai susijungę su organinės matricos baltymais. Hidroksiapatito kristalų orientaciją pirmiausia lemia matricos kolageno skaidulų orientacija.
Skeleto sistemos gyvybinė veikla pagrįsta dviem tarpusavyje susijusiais ir vienas kitą pakeičiančiais procesais: naujo kaulo formavimosi procesu ir seno kaulo irimo – rezorbcijos – procesu. Normaliomis sąlygomis kaulinio audinio formavimasis ir rezorbcija (kaulo pertvarkymas) yra subalansuoti.
Osteoklastai nuolat rezorbuoja seną kaulinį audinį, o osteoblastai formuoja naują kaulą sintetindami osteoidą (baltymų matricą), kuris vėliau mineralizuojamas kalciu ir fosfatu iš tarpląstelinio skysčio. Šie ląstelių kompleksai, dalyvaujantys vietiniame kaulų rezorbcijos ir formavimosi procese, vadinami pagrindiniais daugialąsteliniais remodeliavimo vienetais.
Kaulų remodeliacijos vietų sutrikimai atsiranda dėl pasikeitusios pusiausvyros tarp formavimosi ir rezorbcijos procesų link pastarųjų dominavimo, dėl ko nyksta kaulai. Kaulų retėjimo intensyvumas ir sunkumas priklauso nuo „kaulų apykaitos“ greičio. Kaulinio audinio formavimosi procesų vyravimas ir padidėjusi jo mineralizacija lemia kaulų masės ir tankio padidėjimą – osteosklerozę.
Klinikinėms, laboratorinėms ir radiologinėms kaulų retėjimo apraiškoms apibūdinti vartojamas bendras terminas – osteopenija. Osteopenijos priežastys yra osteoporozė, osteomalacija, pirminis hiperparatiroidizmas, mieloma, mastocitozė, inkstų osteodistrofija.
Kaulų masės ir tankio padidėjimas vadinamas osteoskleroze. Osteosklerozei būdingi padidėjusio organinės matricos susidarymo židiniai, kuri vėliau mineralizuojasi, todėl padidėja kaulų masė ir tankis. Osteosklerozė dažniausiai pasireiškia vėlyvose lėtinio inkstų nepakankamumo stadijose.
Kaulinio audinio metabolizmo žymenys (kaulinio audinio formavimosi žymenys) apima šarminės fosfatazės kaulų izofermentą, osteokalciną ir I tipo kolageno C-galinį propeptidą.
Pagrindiniai biocheminiai parametrai, naudojami klinikinėje praktikoje kaip kaulų rezorbcijos kriterijai, yra kalcio išsiskyrimas su šlapimu, I tipo kolageno N-galinis propeptidas ir kolageno piridino jungtys.
[