Penanda pembentukan dan resorpsi tulang

Jaringan tulang membentuk "depot" dinamis kalsium, fosfor, magnesium, dan senyawa lain yang diperlukan untuk menjaga homeostasis dalam metabolisme mineral. Tulang terdiri dari tiga komponen: sel, matriks organik, dan mineral. Sel hanya mencakup 3% dari volume jaringan tulang.

Jaringan tulang dibentuk oleh osteoblas. Fungsi utama osteoblas adalah sintesis osteoid (matriks protein), yang terdiri dari 90-95% kolagen, sejumlah kecil mukopolisakarida dan protein non-kolagen (osteokalsin, osteopontin), dan kemudian dimineralisasi oleh kalsium dan fosfat dari cairan ekstraseluler. Osteoblas terletak di permukaan tulang dan berhubungan erat dengan osteoid. Mereka mengandung alkali fosfatase, membawa reseptor untuk hormon paratiroid dan kalsitriol, dan mampu berkembang biak. Osteoblas, dikelilingi oleh matriks organik yang termineralisasi, berubah menjadi osteosit (sel dewasa yang tidak berproliferasi yang terletak di rongga antara lapisan tulang yang baru terbentuk).

Resorpsi jaringan tulang dilakukan oleh osteoklas. Dengan mengeluarkan enzim proteolitik dan fosfatase asam, osteoklas menyebabkan degradasi kolagen, penghancuran hidroksiapatit, dan pembuangan mineral dari matriks. Jaringan tulang yang baru terbentuk dan kurang mineral (osteoid) resisten terhadap resorpsi osteoklastik.

Kolagen tipe I adalah protein utama yang menyusun 90% matriks organik tulang. Kolagen ini disintesis oleh osteoblas sebagai prekursor, prokolagen tipe I, yang merupakan molekul besar yang mengandung propeptida terminal karboksi dan amino (propeptida terminal N dan C dari kolagen tipe I). Propeptida ini dipisahkan dari molekul utama oleh peptidase spesifik setelah prokolagen dilepaskan dari sel.

Protein non-kolagen menyumbang sekitar 10% dari matriks tulang organik. Protein ini memberikan struktur unik pada matriks tulang. Pengendapan hidroksiapatit sangat bergantung pada rasio protein matriks yang tepat, yang sintesisnya dilakukan oleh sel osteoblastik.

Bagian mineral tulang terdiri dari hidroksiapatit [Ca10 ₍ PO4 ₎ 6 ₍ OH) ₂ ] dan kalsium fosfat amorf, yang terikat secara nonkovalen pada protein matriks organik. Orientasi kristal hidroksiapatit ditentukan terutama oleh orientasi serat kolagen matriks.

Aktivitas vital sistem rangka didasarkan pada dua proses yang saling terkait dan saling menggantikan: proses pembentukan tulang baru dan proses penghancuran - resorpsi tulang lama. Biasanya, pembentukan dan resorpsi jaringan tulang (remodeling tulang) seimbang.

Osteoklas terus-menerus menyerap jaringan tulang lama, dan osteoblas membentuk tulang baru dengan mensintesis osteoid (matriks protein), yang kemudian dimineralisasi dengan kalsium dan fosfat dari cairan ekstraseluler. Kompleks sel yang terlibat dalam proses lokal penyerapan dan pembentukan tulang ini disebut unit remodeling multiseluler dasar.

Gangguan pada lokasi remodeling tulang terjadi karena perubahan keseimbangan antara proses pembentukan dan resorpsi ke arah dominasi proses resorpsi, yang menyebabkan hilangnya tulang. Intensitas dan tingkat keparahan hilangnya tulang bergantung pada laju "perombakan tulang". Dominasi proses pembentukan jaringan tulang dan peningkatan mineralisasinya menyebabkan peningkatan massa dan kepadatan tulang - osteosklerosis.

Untuk menunjukkan manifestasi klinis, laboratorium, dan radiologis dari kehilangan tulang, digunakan istilah kolektif - osteopenia. Penyebab osteopenia adalah osteoporosis, osteomalasia, hiperparatiroidisme primer, mieloma, mastositosis, dan osteodistrofi ginjal.

Peningkatan massa dan kepadatan tulang disebut osteosklerosis. Osteosklerosis ditandai dengan fokus peningkatan pembentukan matriks organik, yang kemudian mengalami mineralisasi, sehingga mengakibatkan peningkatan massa dan kepadatan tulang. Osteosklerosis biasanya terjadi pada tahap akhir gagal ginjal kronis.

Penanda metabolisme jaringan tulang (penanda pembentukan jaringan tulang) meliputi isoenzim tulang alkali fosfatase, osteokalsin, dan propeptida C-terminal kolagen tipe I.

Parameter biokimia utama yang digunakan dalam praktik klinis sebagai kriteria resorpsi tulang meliputi ekskresi kalsium urin, propeptida N-terminal kolagen tipe I, dan ikatan piridina kolagen.

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