Биохимический состав кости

14 Мая в 10:31 1496 0
Молекулярный состав костного матрикса обычно разделяют на органические и неорганические компоненты. Неорганическая часть костного матрикса включает приблизительно 70% сухого остатка кости. Главные элементы неорганической или минеральной части — кальций и фосфат, уложенные в уникальную биологическую кристаллическую структуру, которую называют гидроксиапатитом. Хотя гидроксиапатит имеет определенную стехеометрическую формулу [Са10(РО4)6(ОН)2], в костной ткани встречаются различные соединения апатитов фосфата кальция (например, бесформенный), но самым распространенным является гидроксиапатит. Так же в состав матрикса входят различные соли натрия и магния и в очень маленьких количествах другие неорганические ионы. 

Органическую часть костного матрикса обычно разделяют на коллаген и неколлагеновые белки. Коллаген составляет около 90 % органического матрикса и находится в костной ткани в форме соединения I типа — гликозида, с уникальными внутренними связями. Непосредственное соединение волокон с апатитом обеспечивает необходимые биомеханические свойства кости. Другие разновидности коллагена в кости находятся в кровеносных сосудах и имеют, как известно, различный диаметр нитей (типы I I I , V, XII и XIII). 

Неколлагеновые белки составляют оставшиеся 10% органического матрикса. Они разделяются на протеогликаны, гликопротеины, Gla-содержащие протеины, а также факторы роста. Протеогликаны состоят из гликозаминогликанов (ГАГ), ковалентно связанных с остальными белками. Примерами протеогликанов могут служить декорин и фибромодулин, связанные с такими ГАГ, как хондроитин и сульфат гепарина. Значение этих протеогликанов, как предполагают, в накоплении различных факторов роста, таких как основной фактор роста фибробласта и трансформирующий фактор роста (3 (TGF-P). 

Гликопротеиды представлены фибронектином, остеонектином, остеопоэтином и костным сиалопротеином. Гликопротеиды вместе с аргенин-глицин-аспаргиновой кислотой (Арг-Гли-Асп) регулируют активность костных клеток. Главная роль этих белков заключается в участии в перестройки костной ткани, а также в минерализации органического матрикса. 

Gla-содержащие белки, представленные остеокальцином, принимают участие в ферментативных реакциях предшественника витамина К. Последняя группа белков — это факторы роста, такие как TGF-P, BMP, инсулиноподобные факторы роста и другие постоянно пополняющиеся факторы роста и белки, с ними связанные. Считают, что эти факторы, хотя и представлены в малых количествах, играют важную роль в остеогенезе и остеосинтезе. Точно известно, что эти факторы индуцируют дифференциацию мезенхимальных клеток в остеобласты. 

Кроме того, они играют местную роль, осуществляя генетический контроль остеогенеза и остеосинтеза. В заключение можно сказать, что внеклеточный костный матрикс — это чрезвычайно сложно устроенный прочный матрикс, который взаимодействует с клеточными структурами, обеспечивая регулировку физиологических процессов в кости.

Craig D. Friedman
Остеосинтез и остеогенез мозгового и лицевого черепа
Похожие статьи
  • 14-05-2013 10937 23
    Заживление переломов

    В результате механической перегрузки кости, то есть преобладания деформирующей силы над возможностью сопротивления, что приводит к потере целостности, возникают переломы. Был проведен подробный анализ видов переломов в зависимости от влияния приложения силы, ее распределения и свойств костной ткани.

    Хирургия лица и шеи
  • 16-05-2013 10310 24
    Лечение переломов верхней челюсти

    Основной целью реконструктивного хирурга является восстановление формы и функции. При переломах верхней челюсти необходимо восстановить выступание и высоту лица и воссоздать дотравматическую окклюзию. Помимо реконструкции костного каркаса, хирург должен также эффективно восстановить покрывающие его ...

    Хирургия лица и шеи
  • 15-05-2013 10125 29
    Переломы лобной пазухи

    Лобная пазуха защищена толстым кортикальный слоем и более устойчива к перелому, чем какая-либо другая кость лицевого скелета. Переломы лобной пазухи составляют всего 5-15% всех переломов верхних отделов лицевого скелета и наиболее часто связаны с автомобильными авариями, спортивными происшествиями и...

    Хирургия лица и шеи
показать еще