Istologia 30 – Osso – Ossificazione indiretta 1
Istologia 30 – Osso – Ossificazione indiretta
L’ossificazione è il processo che porta alla formazione dell’osso.
Avviene soprattutto durante la vita prenatale e per tutto il periodo dello sviluppo. Nell’adulto, invece, avviene solo il ricambio dell’osso più vecchio, senza la creazione di nuove strutture ossee.
Si distinguono due tipi fondamentali di ossificazione:
Ossificazione diretta
Ossificazione indiretta
Ossificazione indiretta
Si tratta di un processo in cui il tessuto osseo si forma dal tessuto cartilagineo e, quindi, indirettamente, dal mesenchima.
L’osso è preceduto da un abbozzo cartilagineo che richiama la forma del futuro segmento osseo e che viene successivamente riassorbito e rimpiazzato da tessuto osseo.
L’osso si forma sia all’interno dell’abbozzo cartilagineo (ossificazione endocondrale) sia sulla superficie di questo, apponendosi all’esterno tra cartilagine e pericondrio (ossificazione pericondrale).
Ossificazione endocondrale Avviene in diverse tappe:
Un gruppo di cellule mesenchimali si addensano in un punto e si differenziano in condroblasti. Viene depositato quindi, in quel punto, del tessuto cartilagineo.
All’incirca attorno al 3° mese di vita intrauterina, compare il centro di ossificazione primario (solitamente, prima nella clavicola). Nel centro di ossificazione, i condrociti diventano ipertrofici e iniziano a produrre
collagene di tipo X e VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor), il quale ha due funzioni: attiva i condroclasti e richiama nel centro cellule endoteliali, indispensabili per formare nuovi vasi sangugni.
Parallelamente, i condrociti iniziano a deporre calcio nella matrice cartilaginea. In questo modo si forma la cartilagine calcificata, sensibilmente diversa dal tessuto osseo. La cartilagine calcificata, tuttavia, non è vascolarizzata e, per questo, degenera subito. In questo modo, si ha la formazione di zone di degradazione.
Nelle zone di degradazione entrano i vasi che si sono appena formati grazie al VEGF. All’interno del sangue di questi vasi sono presenti condroclasti e pre-osteoblasti. In questo modo, si ha la graduale deposizione di osso e, in parallelo, la distruzione della cartilagine calcificata. Nelle ossa lunghe, il primo osso deposto verrà nuovamente digerito per lasciare spazio al canale midollare.
Attorno al 9° mese di vita intrauterina, compaiono, a livello delle epifisi delle ossa lunghe, i centri di ossificazione secondaria. Questi seguono le stesse tappe del centro primario.
Le varie fasi dell’ossificazione encondrale sono visibili al microscopio usando colorazioni particolari, come l’Alcian blu-PAS, che permette di discriminare il tessuto osseo dal tessuto cartilagineo. Usando queste colorazioni, si possono individuare diverse zone:
Cartilagine a riposo, con piccoli gruppi isogeni di cellule globose.
Cartilagine proliferante, o seriata, in cui i condrociti
proliferano dividendosi; pertanto i gruppi isogeni sono
formati da cellule disposte le une sulle altre in pile ordinate
Istologia 30 – Osso – Ossificazione indiretta 2 parallele all’asse maggiore dell’osso;
Cartilagine ipertrofica, con condrociti voluminosi pieni di glicogeno e di lipidi.
Cartilagine calcificata, i cui i condrociti presentano segni di degenerazione.
Osso neoformato, in cui sono presenti osteoblasti che depongono osso fibroso a ridosso dei residui della matrice cartilaginea calcificata ed osteoclasti impegnati nei processi di riassorbimento.
Ossificazione pericondrale
Prende avvio da cellule osteoprogenitrici (pre-osteoblasti) che si differenziano nel pericondrio, che si trasforma così in periostio. Si assiste all’incremento dei vasi del pericondrio, alla differenziazione di cellule osteoprogenitrici che si trasformano poi in osteoblasti, alla deposizione di tessuto osteoide che mineralizzando si trasforma in osso fibroso ed al rimaneggiamento di quest’ultimo da parte degli osteoclasti, con successiva deposizione di osso lamellare.
Accrescimento delle ossa
Una volta formatosi l’osso, questo si accresce. L’accrescimento avviene sia in lunghezza che in larghezza.
Accrescimento in lunghezza
L’accrescimento in lunghezza delle ossa lunghe avviene grazie alla persistenza di tessuto cartilagineo proliferante a livello delle metafisi (zone di transizione tra la diafisi e le epifisi). Questa cartilagine è detta cartilagine di coniugazione (o metafisaria) e presenta in successione topografica tutte le varie zone che sono state descritte per l’ossificazione endocondrale. La cartilagine metafisaria scompare completamente attorno ai 30 anni.
Accrescimento in larghezza
L’accrescimento in larghezza delle ossa avviene per apposizione di osso lamellare dal periostio. Al termine dell’accrescimento, sulla superficie esterna dell’osso vengono deposti alcuni strati di lamelle a decorso parallelo che costituiscono il sistema circonferenziale esterno. Pertanto l’osso compatto della diafisi è tutto di origine periostale.
Fattori che influenzano la formazione dell’osso
La formazione dell’osso è finemente controllata da una serie di molecole. In particolare, influiscono sulla formazione del tessuto osseo:
Paratormone (PTH), che, oltre ad agire sugli osteoblasti inducendo la produzione di osteoclasti, promuove anche il riassorbimento di calcio a livello renale, innalzando quindi la calcemia.
Calcitonina
GH ipofisario, che induce la produzione delle somatomedine a livello del fegato. Queste hanno due funzioni:
Stimolano la crescita dei condrociti della cartilagine ipofisaria
Promuovono il riassorbimento di calcio a livello renale
T
3e T
4tiroidei, che aumentano il metabolismo delle cellule, stimolando la deposizione e la maturazione dell’osso
Ormoni sessuali (estrogeni e testosterone). Questi hanno diverse funzioni:
Agiscono sugli osteoblasti, promuovendo il rimaneggiamento osseo
Gli estrogeni stimolano la proliferazione degli osteoblasti e provocano l’apoptosi degli osteoclasti.
Esercitano un’azione inibitoria sui condrociti della cartilagine metafisaria al termine dell’accrescimento. Questo determina la chiusura delle epifisi.
Vitamina D, una molecola liposolubile che agisce:
Istologia 30 – Osso – Ossificazione indiretta 3
A livello osseo, inducendo la differenziazione degli osteoblasti, con conseguente deposito di matrice ossea
A livello intestinale, promuovendo l’assorbimento di calcio
A livello renale, inibendo l’escrezione di calcio
