Luun muodostumisen ja resorption merkkiaineet

Luukudos muodostaa kalsiumin, fosforin, magnesiumin ja muiden yhdisteiden dynaamisen "varaston", joka on välttämätön homeostaasin ylläpitämiseksi mineraalivalmistuksessa. Luu koostuu kolmesta osasta: soluista, orgaanisista matriisista ja kivennäisaineista. Solujen osuus on vain 3% luukudoksen tilavuudesta.

Luukudos muodostuu osteoblasteista. Päätehtävä osteoblastien - synteesin osteoidin (matriisin proteiini), joka koostuu 90-95% kollageenia, mukopolysakkaridien ja pieniä määriä ei-kollageeniproteiineista (osteokalsiini, osteopontiini) ja sen jälkeen mineralized kalsiumin ja fosfaatin ulkopuolisesta nesteestä. Osteoblastit sijaitsevat luun pinnalla ja ovat läheisessä yhteydessä osteoidiin. Ne sisältävät alkalisen fosfataasin, lisäkilpirauhashormoni reseptorit ovat ja kalsitrioli ja pystyvät lisääntymään. Osteoblastien ympäröi mineralisoitunut orgaaninen matriisi, muuttuvat osteosyyteiksi (kypsä, ei-jakautuvia soluja, jotka sijaitsevat onteloiden kerrosten väliin juuri muodostuneen luun).

Luukudoksen resorptiota tekevät osteoklasit. Proteolyyttisten entsyymien ja happaman fosfataasin eristämisellä osteoklasit aiheuttavat kollageenin hajoamista, hydroksiapatiitin tuhoutumista ja mineraalien poistamista matriisista. Hiljattain muodostunut hieman mineralisoitu luukudos (osteoidi) on resistenttejä osteoklastiseen resorptiota kohtaan.

Kollageenityyppi I - tärkein proteiini, joka muodostaa 90% luun orgaanisesta matriisista. Se syntetisoituu esiasteena osteoblastien - tyypin I prokollageenin, joka on suuri molekyyli, joka sisältää karboksiryhmän ja aminoterminaalisten propeptidien (N- ja C-terminaalinen propeptidi kollageenin tyyppi I). Nämä propeptidit erotetaan perusmolekyylistä spesifisinä peptidaaseina sen jälkeen, kun prokollageeni vapautuu solusta.

Ei-kollageeniproteiinien osuus on noin 10% luun orgaanisesta matriisista. Ne antavat luun matriisille ainutlaatuisen rakenteen. Matalaproteiinien oikeasta suhteesta, jonka synteesi suoritetaan osteoblastisen solulinjan soluilla, hydroksiapatiitin kertyminen riippuu suurelta osin.

Luun mineraalinen osa koostuu hydroksiapatiitista [Ca ₁₀ (PO ₄ ) ₆ (OH) ₂ ] ja amorfisesta kalsiumfosfaatista, jotka eivät ole kovalenttisesti sitoutuneet orgaanisen matriisin proteiineihin. Hydroksiapatian kiteiden orientaatio määritetään ensisijaisesti matriisin kollageenikuitujen orientaatiolla.

Luujärjestelmän elämän ydin on kaksi toisiinsa liittyvää ja toisiaan vastaavaa prosessia: uuden luun muodostus (muodostuminen) ja tuhoamisprosessi - vanhan luun resorptiota. Normaalisti luukudoksen muodostuminen ja resorptio (luun remodeling) on tasapainotettu.

Osteoklastit hajottavat jatkuvasti vanhaa luuta, ja osteoblastit muodostavat uuden polun syntetisoimalla osteoidin (matriisi proteiini), joka on myöhemmin mineralized kalsiumin ja fosfaatin ulkopuolisesta nesteestä. Nämä solujen kompleksit, jotka osallistuvat paikalliseen resorptioprosessiin ja luun muodostumiseen, kutsutaan pääasialliseksi monisoluisten yksikköjen uudistamiseen.

Luunmuodostuksen paikoissa syntyvät häiriöt johtuvat muodostumisprosessin ja resorpoitumisprosessin välisen tasapainon muutoksesta kohti jälkimmäisen hallitsevuutta, mikä johtaa luun häviämiseen. Luunhäviön voimakkuus ja vakavuus riippuvat "luun vaihdon" nopeudesta. Luunmuodostusprosessien valtaosa ja sen parantunut mineralisaatio johtavat luumassan ja tiheyden lisääntymiseen - osteoskleroosiin.

Luukudoksen kliinisten, laboratorio- ja radiologisten ilmentymien osoittamiseksi käytetään kollektiivista konseptia - osteopenia. Osteopeniaan liittyvät syyt ovat osteoporoosi, osteomalaasi, primaarinen hyperparatyreoosi, myelooma, mastosytoosi, munuaisten osteodystrofia.

Luukudoksen massan lisääntymistä ja sen tiheyttä kutsutaan osteoskleroosiksi. Kun osteoskleroosia esiintyy, orgaanisen matriisin parantuneen muodostumisen, joka myöhemmin mineralisoituu, seurauksena luukudoksen massa ja sen tiheys lisääntyvät. Osteoskleroosi esiintyy yleensä kroonisen munuaisten vajaatoiminnan loppuvaiheessa.

Luukudoksen aineenvaihdunnan merkkiaineet (luukudosten muodostuksen merkkiaineet) sisältävät alkalisen fosfataasin luun isoentsyymi, osteokalsiini, tyypin I kollageenin C-terminaalinen propeptidi.

Tärkeimmät biokemialliset indikaattorit, joita kliinisessä käytännössä käytetään luun resorption kriteereinä ovat virtsan kalsiumin erittyminen, tyypin I kollageenin N-terminaalinen propeptidi, pyridiinikollageenisidokset.

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