Cartilagem Osso Ossificao Profa Maria Luisa PaLarson 1

Cartilagem, Osso, Ossificação Profa. Maria Luisa Paçó-Larson 1

CARTILAGEM Função ü sustentar ü amortecer Estrutura ü células: condroblastos e condrócitos ü matriz extracelular (MEC) altamente hidratada (60 -80% de água) glicosaminoglicana e proteoglicanas (2 - 10%): resistência a compressão colágeno II (15 -20%): resistência à tração ü deslizar ü Avascular - células recebem nutrientes por ü osteogênese ü Pericôndrio difusão através da matriz extracelular membrana de conjuntivo que reveste a cartilagem

CARTILAGEM condrócito Pericôndrio Matriz Extracelular (ECM) alto conteúdo de glicosaminoglicanas 3

PERICÔNDRIO c a r t i l a g e m vaso sanguíneo p e ri c ô n d ri o cartilagem vaso pericôndrio sanguíneo Pe: pericôndrio C: condrócitos Setas: vasos sanguíneos no pericôndrio O pericôndrio (tecido conjuntivo) garante nutrição e crescimento aposicional do tecido cartilaginoso 4

Condrogênese - crescimento aposicional Diferenciação de condroblastos a partir de células do pericôndrio 5

Condrogênese - crescimento intersticial condrócitos proliferam 6

3 TIPOS DE CARTILAGEM: Diferenças na MEC • Cartilagem Hialina: fibra Colágeno tipo II • Cartilagem Elástica: fibra colágeno tipo II e fibra elástica • Fibrocartilagem: fibra Colágeno tipo I 7

CARTILAGEM HIALINA Cartilagem Articular Constituintes da matriz extracelular: colágeno tipo II + acido hialurônico + proteoglicanos Localização Cartilagem do trato respiratório (nariz, laringe, traqueia e brônquios) Cartilagem articular (sem pericôndrio) Não há reposição quando lesionada Cartilagens costais Esqueleto temporário do embrião

OSTEOARTRITE osteoplushealth. com 9

OSTEOARTRITE - Envelhecimento e lesão articular - Resposta inflamatória dos condrócitos - Diminuição de Proteoglicanas e Colágeno II - Redução progressiva da mobilidade 10

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OSSO Funções • Sustentação estrutural • Fixação muscular (sistema de alvanca) • Proteção dos tecidos moles • Local onde ocorre a hematopoese • Depósito mineral e homeostase 13

TECIDO ÓSSEO Matriz extracelular - porção ôrganica (confere resistência) 90% colágeno do Tipo I proteínas não colagenosas envolvidas na mineralização e ativação dos osteoclastos - porção mineral (confere dureza) cristais de hidroxiapatita reservatório de íons calcio e fosfato Células osteoblastos osteócitos osteoclastos Microscopia de Interferência tecido ósseo maduro ou lamelar

organização tecido ósseo maduro (lamelar) na calota óssea da diáfase Trajeto helicoidal das fibrilas de colágeno Sistema de Havers Sistema circunferencial externo Sistema circunferencial interno Canal de Volkman periósteo endósteo Canal de Havers

Periósteo Fixação do periósteo ao osso pelas fibras perfurantes de Sharpey Periósteo Tecido Ósseo Camada interna: osteoblastos Osteócito em lacuna

ARTICULAÇÃO membrana sinovial 17

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Tecido Ósseo Primário matriz óssea B= osteoblasto osteócito A=osteoclasto 19

Células do Tecido Ósseo Osteoclasto Osteoblasto Osteócito • Origem: células mesenquimais • Osteoblastos Sintetizam a matriz orgânica do osso: colágeno e outras proteínas responsáveis pela mineralização óssea e controle da diferenciação do osteoclasto • Osteócitos mecanossensores • Origem: monócitos • Célula responsável pela reabsorção óssea • Célula grande e multinucleada • Atuação altamente específica 20

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Ossificação ou Osteogênese Ø Característica: • Substituição de tecido conjuntivo preexistente • Intramembranosa ou Endocondral Intramembranosa a partir do mesênquima embrionário Endocondral molde cartilagem hialina 22

Ossificação Intramembranosa 1) 2) 1. Sinais de padronização (Wnt, hedgehog, FGF, BMP) 2. Ativação de células mesenquimais 3. Diferenciação em osteoblastos 4. Início da produção de osteóide (matriz óssea) 5. Formação do centro de ossificação 6. Osteoblastos secretam osteóide 7. Calcificação do osteóide 8. Osteoblastos enclausurados na matriz óssea dão origem aos 23 osteócitos

3) 4) Ossificação Intramembranosa 1. Osteóide é depositado de uma maneira aleatória 　 envolvendo vasos 2. Rede de trabéculas 3. Mesênquima vascularizado se torna o periósteo 4. Trabécula abaixo do periósteo vão compor o osso compacto 6. Trabéculas internas persistem: osso esponjoso 7. Cavidades são preenchidas por medula óssea 24

Ossificação Intramembranosa Trabécula óssea fetal Ob: osteoblastos UO: osteóide não mineralizado WB: tecido ósseo primário ( ): osteócitos Ocl: osteoclasto CT: tecido conjuntivo BV: vaso sanguíneo Trabécula com tecido ósseo maduro ou lamelar ( ): osteócitos En: endósteo BM: medula óssea hematogênica 25

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Ossificação Endocondral • endocondral interior de um modelo cartilagem hialina Modelo cartilaginoso Hipertrofia condrócitos porção mediana Calcificação da matriz no centro primário e formação do colar de osso a partir do conjuntivo (pericondrio) 3º mês de vida fetal Invasão do centro primário por vasos que carregam células: - precursoras dos osteoblastos - precursoras da medula óssea Hipertrofia de condrócitos no centro de ossificação secundário 27

- osteóide depositado sobre os restos de matriz cartilaginosa calcificada (em laranja) -centro secundário de ossificação é vascularizado após o nascimento - crescimento continuado da cartilagem epifisária e da epífise - proliferação da medula óssea vermelha 28

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Placa Epifisária Condrócitos Zona de Reserva: Produção de matriz Zona de Proliferação: Produção de matriz, mitose, alinham-se em colunas verticais paralelas Zona de Maturação e hipertrofia dos crodócitos: Acúmulo de lipídio e glicogênio, Zona de Calcificação provisória Apoptose dos condrócitos, calcificação da matriz Zona de Ossificação: Vasos sanguíneos penetram no septo transverso calcificado, células osteoprogenitora 30 www. icb. usp. br

Ossificação Endocondral Deposição de osteóide na matriz calcificada da cartilagem por osteoblastos Espículas ósseas Trabéculas Osso esponjoso Ossificação avança em direção à zona proliferativa a erosão das espículas por osteoclastos aumenta cavidade medular http: //www. aaos. org/news/aaosnow/feb 10/research 3. asp É compensado pelo crescimento aposicional do colar periosteal em 31 comprimento e espessura

1. 3. 2. 4. Crescimento em Espessura: Crescimento em espessura atividade do periósteo e endósteo 32

Osteoclastos Remodelação no tecido compacto: dentro do ósteon 1. Ativação: 2. Reabsorção: Precursores de Reabsorção das osteoclastos são lamelas recrutados para o canal de Havers e se diferenciam em osteoclastos 3. Reversão: Osteoblastos revertem a reabsorção. Secreção de osteóide e formação de novas lamelas 4. Formação: Osteoblastos transformam-se em osteócitos, um novo ósteonio é formado. 33

Paratormônio e Calcitonina no Osso 34

a calcitonina inibe a ação do osteoclasto Inibição direta através da ligação a receptores presentes na membrana citoplasmatica dos osteoclastos Verde: actina filamentosa no osteoclasto Vermelho: matriz óssea 35

Paratormônio ativa osteoclasto via osteoblasto 36

Sistema RANKL no Osso RANK, RANKL e Osteoprotegerina RANK Osteoblasto RANKL Osteoclasto Pre-Osteoclasto Apoptose Reabsorção óssea Formação óssea 37

Paratormônio x Osso Paratormônio (PTH) Reabsorção óssea Liberação de Cálcio para a circulação 38

Osteoporose Pré-menopausa Pós-menopausa Wiener Medizinische Wochenschrift May 2009, Volume 159, Issue 9 -10, pp 230 -234 39

Estrogênio x Osso Estrogênio Anti-RANKL Formação óssea 40

Artrite Reumatóide 41

Artrite Reumatóide

coágulo sanguíneo calo fibrocartilaginoso calo ósseo Inflamação angiogênese Migração e proliferação de fibroblastos e células mesenquimais diferenciação condroblasto e osteoblasto diferenciação de osteoblasto e aumento do tecido ósseo primário remodelação diferenciação de osteoclasto 43