Komposisi dan fungsi matriks tulang

Itu Matriks tulang Itu adalah zat mineralisasi di mana sel -sel yang berbeda yang membentuk tulang tertanam. Ini didefinisikan secara lebih spesifik sebagai zat antar sel dari jaringan tulang, yang mewakili sebagian besar massa yang sama dan yang terdiri dari dua fraksi, satu organik dan anorganik lainnya.

Jaringan tulang adalah salah satu yang membentuk tulang kerangka beberapa hewan dan terdiri dari berbagai jenis sel, masing -masing dengan fungsi spesifik. Ini adalah jaringan yang sangat resisten dan keras, tetapi pada saat yang sama sangat dinamis dan berubah, karena berada dalam keseimbangan permanen pembentukan dan resorpsi (remodeling tulang), di mana berbagai jenis sel yang membentuknya bertanggung jawab.

B.Org/lisensi/by-sa/3.0) Via Wikimedia Commons)

Secara umum, jaringan ikat khusus ini dibentuk oleh sel -sel dan matriks tulangnya dengan fraksi organik dan anorganiknya. Mineralisasi komponen -komponen yang eksternal dari sel (ekstraseluler atau antar sel) adalah yang memberikan kekuatan dan ketahanan terhadap tulang.

Jenis sel tulang adalah 4: osteoprogen atau sel osteogenik, osteoblas, osteosit dan osteoklas. Osteosit adalah sel tulang dewasa dan bertanggung jawab utama untuk sekresi fraksi organik dari matriks tulang.

Sel -sel ini ditahan di dalam beberapa "laguna" yang diproduksi oleh mineralisasi matriks yang telah mereka serahkan, mereka tidak memiliki kapasitas untuk membagi nanti dan berasal dari osteoblas.

[TOC]

Komposisi matriks tulang

Seperti disebutkan di atas, matriks tulang adalah zat yang kompleks, karena dibentuk oleh fraksi organik dan anorganik.

Sekitar 30% dari berat jaringan tulang sesuai dengan fraksi organik matriks tulang, yang sebagian besar terdiri dari serat protein yang dikenal sebagai kolagen dan elemen protein lain yang berbeda seperti berbagai jenis proteoglikan yang membentuk "zat fundamental" yang disebut SO (semacam gel homogen).

Dapat melayani Anda: pengembangan embrionik dan janin: tahapan dan karakteristik minggu demi minggu

70% lainnya sesuai dengan fraksi mineral, yang terutama dibentuk oleh hidroksiapatit, kompleks kristal kalsium fosfat, dan karena alasan inilah yang dikatakan bahwa jaringan tulang sangat penting untuk homeostasis kalsium dalam tubuh manusia dan di dalamnya dan di dalamnya hewan lain.

Fraksi organik

Fraksi organik dari matriks tulang terutama kolagen, salah satu protein yang paling berlimpah dari tubuh manusia. Kolagen adalah protein berserat multimerik, yang strukturnya mirip dengan tali atau tali, karena terdiri dari beberapa subunit atau fibril.

Lebih dari 30 gen dalam genom manusia mengkodekan protein kolagen dan ada lebih dari 20 jenis kolagen yang didistribusikan dalam jaringan tubuh yang berbeda. Matriks tulang kaya akan kolagen tipe I (lebih dari 90%), tetapi juga memiliki proporsi kolagen III, V, X dan XII yang lebih rendah.

Setiap serat kolagen dibentuk oleh pengelompokan fibril "procollagen" lainnya, yang terdiri dari tiga rantai alfa-helikoid lebih dari 1.000 limbah asam amino dan memiliki sekitar 300 nanometer.

Pentingnya

Kolagen memberi tulang fleksibilitas tertentu, sedangkan mineral dari fraksi anorganik memberi mereka kekakuan dan kekuatan.

Tanpa fraksi anorganik, tulang akan sepenuhnya fleksibel, tetapi tanpa kolagen mereka akan rapuh sebagai kapur papan tulis, sehingga variasi antara proporsi dan distribusi kedua fraksi memberi tulang kemampuan untuk mempertahankan fleksibilitas "keseimbangan" dan persyaratan kekakuan dan kekakuan.

Beberapa mutasi genetik gen yang mengkodekan untuk berbagai jenis kolagen dalam tubuh, atau untuk protein yang berpartisipasi dalam perakitannya, menghasilkan kelainan anatomi yang dapat secara serius mengkompromikan integritas jaringan tulang dan, oleh karena itu, kesehatan fisik WHO menyajikannya.

Dapat melayani Anda: endostio

Protein fraksi organik lainnya

Sekitar 10% dari fraksi organik matriks tulang terdiri dari protein non-kolagen lainnya adalah:

- Fibronektin

- Osteopontina

- Osteocalcina

- Sialoprotein tulang

- Decorina (Proteoglikan)

- Biglican (proteoglikan)

Dari kelompok ini, protein yang paling berlimpah adalah sialoprotein tulang dan osteopontine, meskipun ini tergantung pada faktor yang berbeda.

Meskipun protein non-kolagen ini hanya mewakili sebagian kecil dari fraksi organik, mereka memiliki fungsi penting dalam jaringan tulang, terutama terkait dengan diferensiasi osteoblas, mineralisasi, adhesi sel dan remodeling tulang.

Fraksi anorganik

Fraksi anorganik mewakili sebagian besar komponen matriks tulang (antara 60 dan 80%, tergantung pada jenis tulang). Ini adalah fraksi, seperti yang telah kita sebutkan, yang memberi mereka karakteristik kekakuan dan ketahanan terhadap tulang -tulang tubuh.

Jaringan tulang, berkat komposisi fraksi anorganik matriksnya, adalah reservoir utama ion seperti kalsium (hampir 99%), fosfor (85%), natrium dan magnesium (antara 40%dan 60%), yang membentuk kristal di sekitar dan di antara serat kolagen dari fraksi organik.

Senyawa kristal utama yang dibentuk oleh beberapa ion yang dijelaskan adalah kalsium hidroksiapatit yang, dengan banyak, adalah senyawa yang paling melimpah dari fraksi anorganik dari matriks tulang. Hydroxiapatite adalah senyawa kalsium fosfat (ca10po4oh2) yang kristal memiliki sekitar 200 Å.

Osteoid

Mikrografi osteoid. Sumber: Robert M. HUNT/CC BY-SA (https: // CreationCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)

Penting untuk berkomentar bahwa, meskipun sejumlah besar matriks tulang dikalsifikasi, yaitu, mineralisasi (dikeraskan), ada lapisan matriks tulang yang tidak dikenakan tipis yang mengelilingi osteoblas dan osteosit dan itu membentuk semacam antarmuka antarmuka antara sel dan matriks yang terkalsifikasi.

Dapat melayani Anda: Henle Handle: Struktur, Karakteristik dan Fungsi

Lapisan tipis ini dikenal di bidang osteologi dan kedokteran sebagai osteoid Dan memiliki fungsi yang berbeda. Selain itu, ini dapat dihilangkan atau terdegradasi secara enzim untuk memulai proses resorpsi dan remodeling tulang.

Fungsi matriks tulang

Matriks tulang bertanggung jawab atas kekakuan dan kekuatan tulang, sehingga memainkan peran mendasar sehubungan dengan fungsi utama jaringan ini sebagai dukungan mekanis untuk tubuh, di samping perlindungan dan dukungan struktur tubuh terhadap gaya gravitasi.

Kerangka Manusia (Sumber> Ladyofhats / Domain Publik, via Wikimedia Commons)

Di sisi lain, berkat keberadaan zat ini dalam struktur setiap tulang, kerangka berfungsi sebagai tempat pemasangan otot yang memungkinkan penggerak dan gerakan lain yang paling penting bagi kehidupan hewan dan, tentu saja, manusia.

Referensi

1. Fuchs, r. K., Thompson, w. R., & Sipir, s. J. (2019). Biologi tulang. Dalam perbaikan tulang biomaterial (PP. 15-52). Penerbitan Woodhead.
2. Gartner, l., & Hiatt, J. (2002). Teks Atlas Histologi (Ed 2nd.). Meksiko d.F.: McGraw-Hill Inter-American Editor.
3. Gorski, J. P., & Hankenson, k. D. (2020). Protein tulang rahasia yang tidak terkecuali. Dalam prinsip biologi tulang (PP. 359-378). Pers Akademik.
4. Johnson, k. (1991). Histologi dan Biologi Sel (Edisi ke -2.). Baltimore, Marylnand: Seri Medis Nasional untuk Studi Independen.
5. Ross, m., & Pawlina, w. (2006). Histologi. Teks dan atlas dengan sel berkorelasi dan biologi molekuler (Edisi ke -5.). Lippinott Williams & Wilkins.
6. Muda, m. F. (2003). Protein Matriks Tulang: Fungsi, Regulasi, dan Hubungannya dengan Osteoporosis. Osteoporosis International, 14 (3), 35-42.