Ossificação endocondral: histologia e processo - Ciência - 2023

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o Ossificação endocondral e ossificação intramembranosa são os dois mecanismos de formação óssea durante o desenvolvimento embrionário. Ambos os mecanismos dão origem a tecido ósseo histologicamente idêntico.

A ossificação endocondral requer um molde de cartilagem e é o mecanismo de ossificação para a maioria dos ossos longos e curtos do corpo. Esse processo de formação óssea ocorre em dois estágios: 1) forma-se um modelo em miniatura de cartilagem hialina; 2) a cartilagem continua a crescer e serve como esqueleto estrutural para a formação óssea. A cartilagem é reabsorvida à medida que é substituída por osso.

É chamada de endocondral porque a ossificação ocorre de dentro para fora, para diferenciá-la da ossificação pericondral que ocorre de fora (do pericôndrio) para dentro.

Ossificação significa formação óssea. Essa formação óssea é produzida pela ação dos osteoblastos que sintetizam e secretam a matriz óssea, que é mineralizada.

Ossificação começa em um local na cartilagem que é chamado de centro de ossificação ou núcleo ósseo. Pode haver vários desses centros que se fundem rapidamente para formar um centro de ossificação primário a partir do qual o osso se desenvolverá.

Histologia

No feto, na região onde o osso deve ser formado, um modelo de cartilagem hialina se desenvolve. A cartilagem hialina é formada pela diferenciação das células mesenquimais. Ele contém colágeno tipo II e é o mais abundante no corpo. A partir dessa cartilagem, ocorre a ossificação.

Formação de cartilagem

Nas regiões de formação da cartilagem, as células mesenquimais se agrupam e se modificam, perdendo suas extensões e tornando-se arredondadas. É assim que os centros de condrificação são formados. Essas células se transformam em condroblastos, secretam matriz e ficam presas, formando as chamadas "lacunas".

Os condroblastos circundados pela matriz que formam as lacunas são chamados de condrócitos. Essas células se dividem e, à medida que secretam matriz, se separam, formando novas lacunas e, consequentemente, gerando o crescimento da cartilagem.

Esse tipo de crescimento ocorre de dentro para fora e é chamado de crescimento intersticial. As células mesenquimais que circundam a cartilagem se diferenciam em fibroblastos e passam a formar o pericôndrio que envolve o esqueleto cartilaginoso.

Formação óssea

Inicialmente, a cartilagem cresce, mas então os condrócitos no centro hipertrofia, acumulam glicogênio e formam vacúolos. Este fenômeno reduz as partições da matriz, que por sua vez calcificam.

É assim que o processo de formação óssea começa a partir de um centro de ossificação primário que, por meio de um processo sequencial, substitui a cartilagem que é reabsorvida e o osso é formado.

Os centros secundários de ossificação se formam nas extremidades das epífises ósseas por um mecanismo semelhante ao da ossificação das diáfises, mas não formam o colar ósseo.

Nesse caso, as células osteoprogenitoras que invadem a cartilagem da epífise se transformam em osteoblastos e passam a secretar a matriz, que acaba substituindo a cartilagem da epífise por osso.

Processo de ossificação endócrina

- Principais processos

A ossificação endocondral é realizada por meio de sete processos descritos a seguir.

Formação de cartilagem hialina

Um modelo de cartilagem hialina coberta por um pericôndrio é formado. Isso ocorre no embrião, na região onde o osso se desenvolverá posteriormente. Alguns condrócitos hipertrofiam e morrem, e a matriz da cartilagem calcifica.

O centro primário de ossificação é formado

A membrana média da diáfise é vascularizada no pericôndrio. Nesse processo, o pericôndrio se transforma em periósteo e as células condrogênicas tornam-se células osteoprogenitoras.

Formação de um colar de osso

Os osteoblastos recém-formados sintetizam a matriz e formam um colar ósseo logo abaixo do periósteo. Este colar impede a difusão de nutrientes para os condrócitos.

Formação de cavidades medulares

Os condrócitos no centro da diáfise que ficaram hipertrofiados, não recebendo nutrientes, morrem e degeneram. Isso deixa vacúolos vazios confluentes no centro das diáfises que, então, formam as cavidades medulares do osso.

O broto osteogênico e o início da calcificação

Os osteoclastos começam a formar “buracos” no colar ósseo subperiosteal por onde entra o chamado botão osteogênico. Este último é composto de células osteoprogenitoras, células hematopoiéticas e vasos sanguíneos. Isso inicia a calcificação e a produção óssea.

Formação de um complexo formado por cartilagem e osso calcificado

Histologicamente, a cartilagem calcificada cora em azul (basofílica) e o osso calcificado fica em vermelho (acidófilo). As células osteoprogenitoras dão origem a osteoblastos.

Esses osteoblastos formam a matriz óssea que se deposita na cartilagem calcificada, então essa matriz neoformada é calcificada e nessa época é produzido o complexo de cartilagem calcificada e osso.

Processo de reabsorção

Os osteoclastos começam a reabsorver a cartilagem calcificada e o complexo ósseo conforme o osso subperiosteal se torna mais espesso, crescendo em todas as direções dentro da diáfise. Esse processo de reabsorção aumenta o tamanho do canal medular.

O espessamento do colo ósseo subperiosteal cresce em direção às epífises e, aos poucos, a cartilagem da diáfise é totalmente substituída por osso, restando cartilagem apenas nas epífises.

- Centros de ossificação secundários

1- Aqui começa a ossificação das epífises. Isso ocorre da mesma forma que ocorre no centro primário de ossificação, mas sem formar o anel ósseo subperiosteal. Os osteoblastos depositam matriz na cartilagem calcificada.

2- O osso cresce na lâmina epifisária. A superfície articular do osso permanece cartilaginosa. O osso cresce na extremidade epifisária da placa e o osso é adicionado na extremidade diafisária da placa. A placa epifisária cartilaginosa permanece.

3- Quando termina o crescimento ósseo, a cartilagem da placa epifisária não mais prolifera. O crescimento continua até que a epífise e a diáfise se encontrem com o osso consolidado, substituindo a cartilagem da epífise com osso.

Esse processo de crescimento dura vários anos antes de ser concluído e, nesse processo, o osso é constantemente remodelado.

Referências

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Nathalie Ortega, Danielle J. Behonick e Zena Werb. (2004) Remodelação da matriz durante a ossificação endocondral. Trends Cell Biol.; 14 (2): 86–93.