Benmatriskomposition och funktion

De Benmatris Det är det mineraliserade ämnet där de olika cellerna som utgör benen är inbäddade. Det definieras mer specifikt som den intercellulära substansen i benvävnaden, som representerar det mesta av massan av samma och som består av två fraktioner, en organisk och en annan oorganisk.

Benvävnad är en som bildar benen på skelettet hos vissa djur och består av olika typer av celler, var och en med specifika funktioner. Det är en extremt resistent och hård vävnad, men samtidigt mycket dynamisk och förändrad, eftersom den är i en permanent balans mellan bildning och resorption (benombyggnad), av vilka de olika typerna av celler som bildar den är ansvariga.

B.Org/licenser/BY-SA/3.0) via Wikimedia Commons)

I allmänhet bildas denna specialiserade bindväv av dess celler och benmatris med dess organiska och oorganiska fraktioner. Mineraliseringen av de komponenter som är externa för cellerna (extracellulära eller intercellulära) är den som ger styrkan och motståndet mot benen.

Typerna av benceller är 4: osteoprogen eller osteogena celler, osteoblaster, osteocyter och osteoklaster. Osteocyter är mogna benceller och är huvudsakliga ansvariga för utsöndring av den organiska fraktionen av benmatrisen.

Dessa celler hålls inuti några "laguner" som produceras genom mineraliseringen av matrisen de har utsöndrat, de har inte kapacitet att dela senare och härleda från osteoblasterna.

[TOC]

Benmatriskomposition

Som nämnts ovan är Bone Matrix ett komplext ämne, eftersom det bildas av en organisk och en oorganisk fraktion.

Cirka 30% av vikten av benvävnaden motsvarar den organiska fraktionen av benmatrisen, som huvudsakligen består av fibrer av ett protein som kallas som kallas kollagen och andra olika proteinelement såsom olika typer av proteoglykaner som bildar det så kallade "grundläggande substansen" (en slags homogen gel).

Kan tjäna dig: embryonal och fosterutveckling: stadier och egenskaper vecka för vecka

De andra 70% motsvarar mineralfraktionen, som huvudsakligen bildas av hydroxyapatit, ett kristallint komplex av kalciumfosfat, och det är av denna anledning som det sägs att benvävnad är mycket viktigt för kalciumhomeostas i människokroppen och i det av andra djur.

Organisk fraktion

Den organiska fraktionen av benmatrisen är främst kollagen, ett av de vanligaste proteinerna i människokroppen. Kollagen är ett multimeriskt fibröst protein, vars struktur liknar ett rep eller rep, eftersom det består av flera underenheter eller fibriller.

Mer än 30 gener i det mänskliga genomet kodar kollagenproteiner och det finns mer än 20 olika typer av kollagener fördelade i de olika kroppsvävnaderna. Benmatrisen är rik på kollagen av typ I (mer än 90%), men har också lägre andelar av kollagen III, V, X och XII.

Varje kollagenfiber bildas genom gruppering av andra "procollagen" -fibriller, som består av tre alfa-helikoidala kedjor på mer än 1.000 aminosyravfall och har cirka 300 nanometer i längd.

Betydelse

Kollagen ger benen en viss flexibilitet, medan mineralerna i den oorganiska fraktionen ger dem styvhet och styrka.

Utan den oorganiska fraktionen skulle benen vara helt flexibla, men utan kollagen skulle de vara ömtåliga som en tavlan krita, så variationerna mellan proportioner och distribution av båda fraktionerna ger benen förmågan att upprätthålla en "balans" flexibilitet och styvhetskrav.

Vissa genetiska mutationer av de gener som kodar för de olika typerna av kollagener i kroppen, eller för de proteiner som deltar i deras sammansättning, producerar anatomiska avvikelser som allvarligt kan äventyra benvävnadens integritet och därför den fysiska hälsan som vem som presenterar dem.

Kan tjäna dig: endostio

Andra organiska fraktionsproteiner

Cirka 10% av den organiska fraktionen av benmatrisen består av andra icke-kollagena proteiner bland vilka är:

- Fibronektin

- Osteopontina

- Osteocalcina

- Sialoprotein

- Dekorina (proteoglycan)

- Biglican (Proteoglycan)

Av denna grupp är de vanligaste proteinerna ben sialoprotein och osteopontin, även om detta beror på olika faktorer.

Även om dessa icke-kollagena proteiner endast representerar en liten del av organisk fraktion, har de viktiga funktioner i benvävnad, särskilt relaterade till differentieringen av osteoblaster, mineralisering, celladhesion och benombyggnad.

Oorganisk fraktion

Den oorganiska fraktionen representerar en betydande del av benmatriskomponenterna (mellan 60 och 80%, beroende på bentyp). Detta är fraktionen, som vi redan nämnde, vilket ger dem styvhet och motståndskarakteristik mot kroppens ben.

Benvävnad, tack vare sammansättningen av den oorganiska fraktionen av dess matris, är den huvudsakliga reservoaren av joner såsom kalcium (nästan 99%), fosfor (85%), natrium och magnesium (mellan 40%och 60%), som bildas kristaller runt och mellan kollagenfibrerna i den organiska fraktionen.

Den huvudsakliga kristallina föreningen som bildas av några av de beskrivna jonerna är kalciumhydroxyapatit som med mycket är den vanligaste föreningen av den oorganiska fraktionen av benmatrisen. Hydroxiapatit är en förening av kalciumfosfat (CA10PO4OH2) vars kristaller har cirka 200 Å.

Osteoid

Mikrografi av en osteoid. Källa: Robert M. Hunt/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)

Det är viktigt att kommentera att även om en stor mängd av benmatrisen förkalkas, det vill säga mineraliserad (härdad), finns det ett tunt icke -kalkifierat benmatrisskikt som omger osteoblaster och osteocyter och som bildar ett slags gränssnitt mellan cellerna och den förkalkade matrisen.

Kan tjäna dig: Henle -handtag: struktur, egenskaper och funktion

Detta tunna skikt är känt inom området osteologi och medicin som osteoid Och det har olika funktioner. Dessutom kan detta tas bort eller försämras enzymatiskt för att påbörja processerna för resorption och benrenovering.

Benmatrisfunktion

Benmatrisen är ansvarig för benens styvhet och styrka, så den spelar en grundläggande roll när det gäller huvudfunktionerna i denna vävnad som mekaniskt stöd för kroppen, utöver skydd och stöd för kroppsstrukturer mot styrkan tyngdkraft.

Mänskligt skelett (källa> Ladyofhats / allmän domän, via Wikimedia Commons)

Å andra sidan, tack vare närvaron av detta ämne i strukturen för varje ben, fungerar skelettet som fixeringsplatsen för musklerna som möjliggör rörelse och andra rörelser av yttersta betydelse för djurlivet och naturligtvis det mänskliga.

Referenser

1. Fuchs, r. K., Thompson, W. R., & Warden, s. J. (2019). Benbiologi. I benreparationsbiomaterial (pp. 15-52). Woodhead Publishing.
2. Gartner, L., & Hiatt, j. (2002). Histology Atlas Text (2: a upplagan.). Mexiko D.F.: McGraw-Hill Inter-American Editors.
3. Gorski, j. P., & Hankenson, K. D. (2020). Hemliga icke -kollagena proteiner av ben. I principer för benbiologi (pp. 359-378). Akademisk press.
4. Johnson, K. (1991). Histologi och cellbiologi (2: a upplagan.). Baltimore, Marylnand: National Medical Series for Independent Study.
5. Ross, m., & Pawlina, W. (2006). Histologi. En text och atlas med korrelerad cell- och molekylärbiologi (5: e upplagan.). Lippinott Williams & Wilkins.
6. Ung, m. F. (2003). Benmatrisproteiner: deras funktion, reglering och relation till osteoporos. Osteoporosis International, 14 (3), 35-42.