Marcadores de formação e reabsorção óssea

O tecido ósseo forma um "depósito" dinâmico de cálcio, fósforo, magnésio e outros compostos necessários para manter a homeostase no metabolismo mineral. O osso é composto por três componentes: células, matriz orgânica e minerais. As células representam apenas 3% do volume do tecido ósseo.

O tecido ósseo é formado por osteoblastos. A principal função dos osteoblastos é a síntese de osteoide (matriz proteica), que consiste em 90-95% de colágeno, pequenas quantidades de mucopolissacarídeos e proteínas não colágenas (osteocalcina, osteopontina), sendo posteriormente mineralizada por cálcio e fosfato do fluido extracelular. Os osteoblastos estão localizados na superfície óssea e em contato próximo com o osteoide. Eles contêm fosfatase alcalina, carregam receptores para o hormônio da paratireoide e calcitriol e são capazes de proliferação. Os osteoblastos, cercados por matriz orgânica mineralizada, transformam-se em osteócitos (células maduras e não proliferantes que estão localizadas nas cavidades entre as camadas de osso recém-formado).

A reabsorção do tecido ósseo é realizada pelos osteoclastos. Ao secretar enzimas proteolíticas e fosfatase ácida, os osteoclastos causam degradação do colágeno, destruição da hidroxiapatita e remoção de minerais da matriz. O tecido ósseo recém-formado e pouco mineralizado (osteoide) é resistente à reabsorção osteoclástica.

O colágeno tipo I é a principal proteína que compõe 90% da matriz orgânica óssea. É sintetizado pelos osteoblastos como um precursor, o procolágeno tipo I, que é uma molécula grande que contém propeptídeos carboxil e aminoterminais (propeptídeos N e C-terminais do colágeno tipo I). Esses propeptídeos são separados da molécula principal por peptidases específicas após a liberação do procolágeno da célula.

Proteínas não colágenas representam aproximadamente 10% da matriz óssea orgânica. Elas conferem à matriz óssea sua estrutura única. A deposição de hidroxiapatita depende em grande parte da proporção correta de proteínas da matriz, cuja síntese é realizada por células osteoblásticas.

A parte mineral do osso consiste em hidroxiapatita [Ca10 ₍ PO4 ₎ 6 ₍ OH) ₂ ] e fosfato de cálcio amorfo, que estão ligados de forma não covalente às proteínas da matriz orgânica. A orientação dos cristais de hidroxiapatita é determinada principalmente pela orientação das fibras de colágeno da matriz.

A atividade vital do sistema esquelético baseia-se em dois processos interligados e mutuamente substitutivos: o processo de formação de osso novo e o processo de destruição - reabsorção de osso antigo. Normalmente, a formação e a reabsorção de tecido ósseo (remodelação óssea) ocorrem em equilíbrio.

Os osteoclastos reabsorvem continuamente o tecido ósseo antigo, e os osteoblastos formam osso novo sintetizando osteoide (uma matriz proteica), que é posteriormente mineralizado com cálcio e fosfato do fluido extracelular. Esses complexos de células envolvidos no processo local de reabsorção e formação óssea são chamados de unidades básicas de remodelação multicelular.

Distúrbios nos locais de remodelação óssea ocorrem devido a uma alteração no equilíbrio entre os processos de formação e reabsorção, com predominância deste último, o que leva à perda óssea. A intensidade e a gravidade da perda óssea dependem da taxa de "renovação óssea". A predominância dos processos de formação do tecido ósseo e sua mineralização aumentada levam ao aumento da massa e densidade óssea – osteosclerose.

Para designar as manifestações clínicas, laboratoriais e radiológicas da perda óssea, utiliza-se um termo coletivo: osteopenia. As causas da osteopenia são osteoporose, osteomalacia, hiperparatireoidismo primário, mieloma, mastocitose e osteodistrofia renal.

O aumento da massa e da densidade óssea é chamado de osteosclerose. A osteosclerose é caracterizada por focos de aumento da formação de matriz orgânica, que posteriormente se mineraliza, resultando em aumento da massa e da densidade óssea. A osteosclerose geralmente ocorre nos estágios finais da insuficiência renal crônica.

Os marcadores do metabolismo do tecido ósseo (marcadores da formação do tecido ósseo) incluem a isoenzima óssea da fosfatase alcalina, a osteocalcina e o propeptídeo C-terminal do colágeno tipo I.

Os principais parâmetros bioquímicos utilizados na prática clínica como critérios para reabsorção óssea incluem a excreção urinária de cálcio, o propeptídeo N-terminal do colágeno tipo I e as ligações de piridina do colágeno.

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