Remodelovanie kostných tkanív (remodelovanie kostí): funkcie, úlohy, rola a choroby

Remodelácia kostného tkaniva zodpovedá remodelácii kostí, ktorá sa trvale vyskytuje v kostnom tkanive. Ostatky sú prispôsobené súčasným podmienkam zaťaženia procesmi remodelovania osteoklastov a osteoblastov. Charakterizuje sa nadmerná prestavba kostí Pagetova choroba.

Čo je prestavba kostného tkaniva?

Remodelácia kostného tkaniva zodpovedá remodelácii kostí, ktorá sa trvale vyskytuje v kostnom tkanive. Poškodenie kostného tkaniva je reverzibilné. Napríklad revízia poškodenia kostného tkaniva má za cieľ remodelovať kostné tkanivo, ktoré je tiež známe ako remodelácia kostí alebo remodelácia kostného tkaniva. Počas tohto procesu sa staré kostné tkanivo odbúrava a následne sa kompenzuje novovytvorenou kosťou pomocou osteoblastov. Prostredníctvom procesov remodelácie kostného tkaniva si ľudský organizmus udržuje stabilný kostný systém. Keby opravný mechanizmus neexistoval, ľudská kostra by vykazovala rýchle známky opotrebenia. Každodenné stres na kosti je skvelý. Toto stres vždy zanecháva štrukturálne poškodenie v kostnom tkanive, ktoré je kompenzované procesmi remodelácie. Remodelácia kostného tkaniva tiež reaguje na zmeny v podmienkach zaťaženia a prispôsobuje štruktúru kosti na súčasné napätia. Kostná prestavba nielen pomáha kostre odolávať meniacim sa zaťaženiam, ale zohráva aj rozhodujúcu úlohu pri liečbe zlomenina liečenie. Napríklad procesy prestavby nahradili mozoľ uzdraveného zlomenina s plne funkčnou tvrdou kosťou.

Funkcia a úloha

Proces remodelácie kostného tkaniva je trvalý proces tela. Kosti, aj keď sú také pevné, nie sú pevnou a statickou stavbou, ale natrvalo sa prispôsobujú zmenám vonkajších podmienok. Každý rok sa napríklad prestavujú asi tri kortikálne kosti a asi štvrtina trabekulárnej kosti. Asi o desať rokov celá kosť hmota človeka je teda úplne rozdelený a prestavaný raz. Remodelácia kostí vyžaduje súčasne prítomnosť a aktivitu osteoklastov degradujúcich kosti a osteoblastov formujúcich kosti. Z tohto dôvodu sa proces remodelácie kostného tkaniva spolieha na určitú kontrolu, tiež známu ako spájanie. Presný proces spojenia ešte nebol presvedčivo skúmaný. Predpokladá sa, že pri kontrole hrajú dôležitú úlohu osteocyty tvoriace kosti. To isté platí pre paratyroidný hormón, ktorý stimuluje diferenciáciu osteoklastov a súčasne má stimulačný účinok na osteoblasty. vitamín D a cytokíny, ako je osteoprotegerín alebo RANKL, tiež hrajú dôležitú úlohu pri kontrole remodelácie kostí. U dospelých ľudí pozostáva remodelácia kostí z relatívne rovnakých častí resorpcie a novej syntézy. U ľudí vo fáze rastu hromadenie prekračuje rozpad. Od postmenopauzy ďalej resorpcia prevyšuje novú syntézu pri remodelácii kostí. Kosť je najväčšou zásobárňou tela v vápnik a fosfáty okrem jeho podporných a mobilných funkcií. Z tohto dôvodu je prestavba kostného tkaniva často spojená s regulačnou funkciou v homeostáze vápnik a fosfát. Mechanizmus remodelácie kostného tkaniva prebieha natrvalo, a preto ho netreba zvlášť začínať, keď vápnik alebo sú potrebné fosfáty. Z tohto dôvodu je organizmus schopný pomerne rýchlo reagovať na výkyvy v vyvážiť týchto dvoch látok. Teda ak je hladina vápnika u človeka krv je príliš nízka, je možná rýchla kompenzácia vďaka prestavbe kostí.

Choroby a choroby

Prestavba kostí závisí okrem iného od veku človeka. Napríklad sa nemusí nevyhnutne hodnotiť ako patologický jav, ak sa redmodeling v starobe prejaví prevažne ako resorpcia a iba horšie ako nová syntéza kostného tkaniva. Lekár skôr označuje tento jav ako zmenu spôsobenú fyziológiou starnutia. Vysoký podiel novej syntézy kostí a nízky podiel resorpcie v rastovej fáze sa musia považovať za vekovo-fyziologické. Na remodeláciu kostného tkaniva však môžu mať vplyv aj patologické zmeny. Napríklad ak sa resorbuje podstatne viac tkaniva ako sa syntetizuje novo, bez ohľadu na vyšší vek, môže tento jav súvisieť s chorobami. Jedným z nich je resorpcia kostí spojená s nádorom, ktorá je jednou z komplikácií kostí metastázy. Kosť je pri tomto fenoméne zničená, čo má za následok nekontrolované uvoľňovanie vápnika. Vápnik spôsobuje hladinu vápnika v krv stúpnuť nad normálnu úroveň. Týmto spôsobom oblička niekedy prijíma viac vápniku, ako je orgán schopný vylúčiť. Kvôli týmto interakcie, mnoho pacientov so zhubnými nádormi preto trpí hyperkalcémiou. Pagetova choroba sa tiež niekedy prejavuje prestavbou kostí. Je to ochorenie, ktoré má za následok nadmernú prestavbu kostného tkaniva. Zvýšená prestavba môže deformovať kosti a meniť štruktúru tak, aby kosť bola náchylná na zlomenina. Na začiatku svojho kurzu Pagetova choroba sa prejavuje abnormálne vysokou aktivitou osteoklastov. V ojedinelých prípadoch bolesť vyskytuje. V iných prípadoch zostáva ochorenie dlho asymptomatické, a preto je zriedka diagnostikované v počiatočnom štádiu. V priebehu choroby nasleduje po zvýšenej kostnej resorpcii osteoklastov nadmerná aktivita osteoblastov, ktorá sa snaží kompenzovať procesy resorpcie. Pokusy o kompenzáciu osteoblastov vedú k nekoordinovanému a nadmernému rastu kostného tkaniva a obvykle zodpovedajú podmineralizovanému rastu kostí. Z tohto dôvodu sa pri neskorej Pagetovej chorobe očakávajú časté zlomeniny kostí.