Diferenciación y funciones de los Osteoblastos

 Los osteoblastos  representan el  4- 6% de todas las células residentes en el  hueso.  Son comunmente conocidas  por su función de sintetizar  huesos, lo cual logra con la comunicación cruzada con otras células óseas. Los osteoclastos y los osteocitos. Sin embargo, hallazgos recientes demuestran que tambien los osteoblastos tienen funciones endocrinas.

Estas células  tienen el mismo origen de otras células del tejido conectivo (fibroblastos, mioblastos, condrocitos y adipocitos), el cual es la célula stem mesenquimal pluripotente (MSC). Para ampliar el tema de la diferenciación osteoblastica y de los factores que regulan este proceso, visite el siguiente link http://screencast-o-matic.com/watch/cDVY2whmOC

A continuación describimos las funciones de los  osteoblastos:

Sintesis de las  proteínas de la matriz ósea:  Este proceso implica dos pasos principales: El deposito de matríz orgánica y su subsecuente mineralización. El primer paso requiere la secreción  de proteínas de colageno, principalmente colageno de tipo 1;proteínas no colágeno como la osteocalcina (OCN), osteonectina, proteínas morfogenéticas óseas II (BSP II) y osteopontina; y proteoglicanos (Decorina y biglicano). La matríz que se forma en este primer paso es no mineralizada y se denomina osteoide. El segundo paso es la mineralización de la matríz ósea con la formación de los cristales de  hidroxiapatita.

Regulación de la osteoclastogénesis: El balance correcto entre la formación ósea y la destrucción también resulta de la comunicación cruzada entre osteoblastos (OB) y osteoclastos (OC). Los osteoblastos pueden influenciar la formación de los osteoclasto de manera paracrina. Estas células (OB) producen Factor estimulantes de colonias del macrófago (M-CSF) que interactúa con el receptor c-Fms expresada en los preosteoclastos promoviendo la proliferación y diferenciación de los OC. Los OB también son fuente de RANKL el cual es un ligando clave en la etapa de maduración de los  OC,  aunque, también producen  Osteoprotegerina (OPG), el cual es un factor que se une al RANKL y evita su interacción con el receptor RANK del osteoclasto y en este sentido inhibe la osteoclastogénesis.

Funciones endocrinas  de los Osteblastos:  Las OCN producida por los osteoblastos y los odontoblastos actúa como una hormona. Esta es una protéina de matríz ósea  que puede ser encontrada en dos diferentes formas: carboxilada y descarboxilada, las cuales se correlacionan con dos diferentes funciones. La OCN carboxilada tiene alta afinidad  por la  hidroxiapatita  y es almacenada en la matríz ósea durante la mineralización. Durante la resorción ósea OCN es liberada desde la matríz ósea y experimenta descarboxilacón, gracias a  la acidificación  mediada por los OC. La forma descarboxilada actúa como una hormona y los tejidos blancos son el pancreas, los testículos y el tejido adiposo.   A nivel experimental de modelos murinos  se  ha observado que en el pancreas la OCN puede incrementar el número y tamaño de los islotes pancreaticos, aumentando la producción de insulina. En el tejido adiposo favorece la  expresión del gen de la adiponectina lo cual aumenta la sensibilidad a la insulina. En  los testiculos la OCN se une al receptor específico acoplado a proteína G expresado en las células de Leydig denominado Grpc6a disparando una señal de sintesis de testosterona.  

Las OCN también puede cruzar la barerra hemato-encefálica y se une a neuronas del tronco encefálico, meséncefalo e hipocampo, aumentado la sintesis de neurotransmisores monoamino e inhibiendo la expresión del GABA. Esto conlleva a mejoría  de la memoria y del aprendizaje, y prevención de la ansiedad y depresión.

Referencias:

1.     Capulli M, Paone Rucci N. Osteoblast and osteocyte: Games without frontiers. Archives of Biochemistry and Biophysics 561 (2014) 3–12.

2.     N.K. Lee, H. Sowa, E. Hinoi, M. Ferron, J.D. Ahn, C. Confraveux, R. Dacquin, P.J. Mee, M.D. McKee, D.Y. Jung, Z. Zhang, J.K. Kim, F. Mauvais-Jarvis, P. Ducy, G.Karsenty, Cell 130 (2007) 456–469.

3.     M. Ferron, E. Hinoi, G. Karsenty, P. Ducy, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105 (2008) 5266–5270.

Erika Marcela Padilla Martínez MD.

Reumatología Universidad Militar Nueva Granada-Hospital Militar Central.

Bogotá,  Colombia.

Twitter: @erikapadilla80  #Osteoinmulogía