Comedores de hueso

Hoy llegamos, queridos lectores, a uno de los parajes más inhóspitos y rocosos de nuestro organismo, el tejido óseo. Estamos aquí para hablar en primicia con una célula “comedora de hueso”, cuyo nombre científico es “osteoclasto”, una célula de demolición especialmente diseñada para destruir hueso.

Esqueleto

Presentadora: ¡Hola osteoclasto! Me impresiona tu aspecto físico porque no tienes la fisonomía de una célula típica. Te pareces, sin ánimo de ofenderte, a un monstruo de la película “Monstruos S.A.” de Disney.

Osteoclasto: No me ofendes para nada. Sé que mi aspecto impone un poco porque soy una célula gigante (100 μm) con muchos núcleos que parecen ojos, pero en el fondo no soy nada monstruosa.

Monstruo

Presentadora: Me siento como si estuviera subida a una estatua de Miguel Angel, blanca y pulida. ¿Todo lo que vemos es calcio?

Osteoclasto: Nooo. Un tercio de este paraje está compuesto por colágeno, su proteína mayoritaria. El mineral que contiene calcio se encuentra en forma de cristales de hidroxiapatita Ca10(PO4)6(OH)2 que se van depositando sobre las fibras de colágeno creando un hueso de calidad superior con gran solidez y resistencia.

Presentadora: ¿Qué hace una célula como tú en un sitio como este?

Osteoclasto: Mi trabajo consiste en remodelar constantemente este territorio para adaptar el organismo a las presiones mecánicas a las que está sometido diariamente. El osteoblasto (célula formadora de hueso) y yo, somos auténticos escultores que nos acoplamos estupendamente para mantener el tejido óseo con unas características óptimas y conseguir unos niveles constantes de calcio y fósforo en sangre, ya que el hueso no es solo un sistema de sostén sino que se trata del almacén más grande de calcio corporal.

Presentadora: ¿Es realmente necesario tener un almacén de calcio en el organismo, no llega con el que ingerimos?

Osteoclasto: No, necesitamos contar siempre con un remanente continuo de calcio. El cuerpo humano no se puede permitir fluctuaciones en sus niveles sanguíneos por muy pequeñas que sean, ya que este mineral es imprescindible para el organismo. El calcio interviene en la división celular, en la coagulación sanguínea y es vital para la transmisión nerviosa, la secreción celular así como para las contracciones musculares y como podéis ver en la mineralización ósea.

Presentadora: Entonces, tiene que haber muchísima cantidad de calcio en el organismo.

Osteoclasto: No tanto como imagino que estás pensando. El hueso contiene más o menos 1 kg de calcio, el resto lo tenemos en las partes blandas (4 g) y 300 mg circulando libremente por la sangre .

Presentadora: El osteoblasto óseo es la célula formadora de hueso. Le tiene que sentar fatal que le destruyas su trabajo, ¿cómo es la relación entre vosotras?

Osteoclasto: Al contrario, nos llevamos muy bien y estamos muy acopladas, de hecho los osteoblastos nos invitan a trabajar ya que aumentan nuestra diferenciación y activan a osteoclastos maduros como yo.

Presentadora: ¿Nunca os enfadáis?

Osteoclasto: Si se diera un conflicto entre nosotros, el organismo saldría muy mal parado. El ejemplo más representativo lo tenemos en la “osteopetrosis”, donde el equipo de los osteoblastos supera y rivaliza con los osteoclastos, dando lugar a huesos demasiado densos, pero no por ello más resistentes, sino al contrario, más frágiles. Lo gracioso es que los osteoblastos tienen mucho sentido del humor. Sus obras vistas en radiografías tienen un aspecto muy simpático: “Cráneo en antifaz”, vértebras en sándwich” y “metáfisis en pilas de monedas”. ¡Son unos guasones!

Rx Presentadora: ¿Qué cantidad de hueso renováis al año?

Osteoclasto: Somos capaces de renovar al año entre un 5-15% de hueso. La tasa de remodelación de la zona cortical es de un 2% por año y la trabecular de aproximadamente un 10% por año, con un turnover óseo total de aproximadamente 10% del esqueleto.

Presentadora: Explícanos un poco en que se diferencian esas dos zonas que nombras, la cortical y la trabecular del hueso.

Osteoclasto: El hueso cortical es la zona exterior y más compacta, comprende un 80% de la masa del esqueleto. La parte más interna del hueso es la zona trabecular o esponjosa que a manera de panal de abejas aloja la médula ósea donde se fabrican células sanguíneas.

Presentadora: ¿Cuéntanos como trabajas?

Osteoclasto: Trabajamos en cuadrillas en zonas especiales del hueso a manera de talleres, llamadas “Unidades básicas de remodelado óseo” (BMU). Yo me encargo de demoler hueso y los osteoblastos vienen detrás echando cemento. Este cemento es la “matriz osteoide” que al calcificarse forma hueso nuevo. La mineralización del osteoide empieza un mes después de su depósito. Mineralizar el hueso como veis es un proceso lento, en el hueso trabecular se necesitan 3 meses y en el cortical puede llegar a 130 días.

Presentadora: ¿Cuántos talleres están operativos ahora mismo?

Osteoclasto: Contamos con la friolera de 35 millones de BMU, pero no todas están funcionando al mismo tiempo. Lo habitual es que estén a máximo rendimiento cerca de 3-4 millones de unidades durante un período de más o menos 9 meses.

Presentadora: ¿Cuánto avanzáis al día?

Osteoclasto: Tanto nuestro trabajo como el de los osteoblastos va a un ritmo muy lento de más o menos 25 micras al día.

Esquema

Presentadora: ¿Contáis con algún sensor que detecte en que zona el hueso está sometido a mayores cargas de presión?

Osteoclasto: Al tiempo que remodelamos el hueso dejamos insertados unos mecanorreceptores llamados “osteocitos”. Como expliqué antes, cuando trabajamos, la avanzadilla la llevo yo horadando el hueso y detrás mía, vienen los osteoblastos sintetizando colágeno que a manera de cemento, se mineraliza constituyendo el tejido óseo. Muchos osteoblastos quedan atrapados voluntariamente en ese cemento calcificado y se convierten en “osteocitos” que serán los que informarán de las fuerzas de compresión a las que está sometido su campo de acción.

Presentadora: ¿Cómo una simple célula, por grande que sea, es capaz de destruir hueso como tú?

Osteoclasto: Soy una célula poderosa. Tengo muchas mitocondrias que me aportan energía, además de contar con productos químicos muy potentes para deshacer el hueso como colagenasas, fosfatasas, metaloproteasas, catepsina K, glucuronidasa, etc.

Presentadora: ¿Trabajáis al mismo ritmo durante toda la vida del individuo?

Osteoclasto: Yo, al contrario que otras células, trabajo más a medida que el organismo envejece. El tejido óseo alcanza su masa máxima en la tercera década y la mantiene hasta los 50 años, pero a partir de ahí predomina mi trabajo, la resorción de hueso, lo que hace que la masa ósea decrezca.

Presentadora: ¿Quién organiza y controla tu trabajo?

Osteoclasto: Tengo varios mandos que coordinan y vigilan mi labor. Uno de ellos es la PTH (hormona paratiroidea) que se origina en la glándula paratiroides del cuello. Este jefe tiene muy mal carácter, se pone siempre hecho una furia cuando los valores de calcio en sangre descienden mucho y me hace trabajar a todo ritmo. Eso sí, me deja en paz cuando las concentraciones cálcicas en sangre vuelven a la normalidad. Otro de mis jefes es la conocida vitamina D que en contra de lo que podáis pensar, estimula mi actividad. Lo que le interesa es aumentar los niveles de calcio y fosfato en sangre para contar con materiales nuevos para renovar el hueso ¡Es una esnob!

Presentadora: Perdona que te interrumpa, pero entonces ¿quién regula a la baja tu trabajo? Da la sensación que tienes manga ancha para hacer lo que quieras.

Osteoclasto: Sería genial pero no es así. Mi otra jefa es la pesada de la calcitonina, una hormona sintetizada por las células C de la glándula tiroides. Odia verme trabajar, así que cuando los niveles de calcio y fosfato sérico se lo permiten, me frena.

Presentadora: Entonces ¿qué pasa en la menopausia? ¿Se jubila la calcitonina?

Osteoclasto: No, es más complicado. Los osteoblastos y yo estamos continuamente renovando hueso pero siempre en la misma proporción. El hueso que se destruye se sustituye por hueso nuevo. Una vez que da comienzo la menopausia, mi actividad de resorción ósea es superior a la de los osteoblastos, sobre todo en la zona trabecular, debido a la disminución de los estrógenos (hormonas sexuales femeninas) en sangre. Las células que trabajamos en el hueso tenemos línea directa con los estrógenos, gracias a que contamos con receptores para ellos. Estas hormonas sin embargo, tienen cierta antipatía por mi trabajo. Incitan a los osteoblastos para que no me den alas e incluso, estimula la apoptosis de mi línea celular, es decir, induce la muerte celular programada para que no haya tantos osteoclastos en el hueso. Te imaginarás el respiro que nos da al grupo de los osteoclastos cuando el organismo entra en la menopausia, ya que con ella, los estrógenos van decreciendo.

Osteoporosis

Presentadora: En algunos cánceres los osteoclastos producen hipercalcemia por una masiva destrucción de hueso, ¿os vendéis al enemigo?

Osteoclasto: No, yo solo soy un mandado, en algunos tipos de cánceres, las células neoplásicas segregan en cantidades excesivas PTHrP, una proteína con efectos similares a uno de mis jefes, la PTH. Eso conlleva que nos hagan trabajar hasta caer exhaustos, destruyendo grandes extensiones de matriz ósea y liberando cantidades inmensas de calcio en sangre. Soy una víctima, no el verdugo.

Presentadora: ¿Cómo son tus condiciones de trabajo?

Osteoclasto: Estresantes. Mi promedio de vida es corto, muy corto, tan solo unas míseras dos semanas, en cambio los osteoblastos pueden llegar a vivir tres meses. Nos ganan no solo en supervivencia sino también en número, menos mal que lo compensamos con una actividad más intensa.

Presentadora: Si es así osteoclasto, no te liamos más. Fue un placer estar contigo y te dejamos con tu trabajo de cantería.

Nos vemos en el próximo programa de Moléculas para el Mundo con la “Factoría láctea”.

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Mª Jesús

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El peso de la menopausia

La menopausia es un período de la vida de la mujer caracterizado por el cese de los ciclos menstruales. Es una etapa de reajuste endocrinológico que puede determinar en mujeres genéticamente predispuestas a padecer determinadas patologías como enfermedades cardiovasculares, osteoporosis, dislipemias, diabetes tipo 2, obesidad, etc.

Se define por el cese de períodos menstruales y se diagnostica por la ausencia de reglas (amenorrea) de más o menos 6 a 12 meses. Varía mucho de una mujer a otra y generalmente suele durar entre 2 y 7 años.

La mujer percibe cambios en su cuerpo, sobre todo en su estructura corporal. El reparto de grasa corporal se modifica, como si alguien se tomara la licencia de hacer reformas y lo pusiera todo patas arriba, perdiendo de esta forma las curvas femeninas y adquiriendo una distribución androide. Nota con horror como su cintura se va expandiendo al ritmo que va perdiendo los contornos sensuales de las caderas.

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El motivo de este cambio radica en la actividad de una enzima llamada lipoproteinlipasa que se encarga de hidrolizar los triglicéridos de la dieta en ácidos grasos. Dependiendo de las necesidades energéticas que presente en ese momento el organismo, estos ácidos grasos se acumulan en el tejido adiposo o pasan a quemarse en los músculos.

Bajo el efecto de las hormonas sexuales femeninas (estrógenos y progesterona) la lipoproteinlipasa se encuentra más activa en la región glúteo-femoral, es decir, en las caderas. Esto cambia completamente en la menopausia, ya que la enzima lipoproteinlipasa presenta en esta etapa de la vida, mayor actividad en la grasa abdominal debido a la disminución de las hormonas sexuales. Esta circunstancia conlleva que se acumule más grasa en el abdomen, siendo esta localización un factor de riesgo potencial para determinadas enfermedades como diabetes, enfermedad cardiovascular, hipertensión y dislipemias.

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El apetito también sufre modificaciones en la menopausia. Habitualmente, la mujer en edad fértil tiene menos apetito que el varón. El motivo radica en la leptina, una proteína segregada por el tejido adiposo que informa al cerebro del estado de los depósitos grasos. Esta hormona estimula el gasto energético e inhibe el apetito.

Las mujeres tienen concentraciones más elevados de leptina, lo que hace que su apetito sea menor. Esto cambia completamente con la llegada de la menopausia, ya que los estrógenos, se encargan de regular la secreción de leptina o mejor dicho de estimularla. Al disminuir los estrógenos, la leptina desciende, aumentando a la par el apetito.

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La menopausia es la etapa de la vida de la mujer con la prevalencia más alta de obesidad, con los problemas de salud que esto conlleva. La falta de hormonas sexuales y el avance del envejecimiento producen un deterioro progresivo en la calidad de vida de la mujer menopáusica, complicándose aún más si existe sobrecarga ponderal.

Sin embargo y aunque parezca sorprendente, existe un tejido corporal que sí sale beneficiado de un aumento de tejido adiposo en este período y es ni más ni menos que el hueso.

La obesidad en la menopausia protege o amortigua los cambios degenerativos de la osteoporosis.

El tejido adiposo no es solamente un depósito donde el organismo almacena los excedentes de energía, es algo más. Se trata de un órgano activo capaz de almacenar y metabolizar hormonas, como las esteroides sexuales, gracias a la acción de dos enzimas la 17-β-hidroxiesteroide oxidorreductasa y la aromatasa dependiente del citocromo P-450. Estas enzimas transforman las hormonas sexuales masculinas producidas en la glándula suprarrenal (testosterona, DHEA y androstendiona), que se siguen sintetizando en la menopausia, en hormonas sexuales femeninas (estrona y estradiol).

Esta conversión se incrementa con el contenido de grasa corporal y con la edad. Esto quiere decir que la mujer menopáusica obesa tiene mayores niveles de estrógenos que una menopáusica con normopeso.
Los estrógenos juegan un papel fundamental en el mantenimiento de la masa ósea, aumentan la absorción intestinal de calcio y vitamina D, disminuyen la pérdida renal de calcio y equilibran la actividad osteoblástica y osteoclástica del hueso, es decir, la formación y destrucción del tejido óseo.

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Todo esto conlleva que al declinar la concentración de los estrógenos, también lo haga la masa ósea, siendo este proceso más rápido en los primeros 10 años de la menopausia, ralentizándose después con el paso del tiempo.

El hecho de que la mujer menopáusica presente mayores concentraciones de estrógenos en sangre es un factor protector para la masa ósea, aunque no cabe duda que el precio a pagar es muy alto. El exceso de peso además de favorecer la presencia de otras patologías, produce sobrecarga de todo el sistema músculo-esquelético dando lugar a osteoartritis en las articulaciones que soportan más peso como rodillas, cadera y espalda, y por otro lado la estimulación estrogénica mantenida aumenta la incidencia de cáncer de mama, en las mujeres menopáusicas.

Camino

Envejecer es duro, pero tenemos que asumir los cambios en nuestro cuerpo como un capítulo más de nuestro vida y adaptarnos a ellos. Si queremos llegar lejos en nuestra andadura vital es mejor que vayamos ligeros de equipaje, ya que como decía Charles A. Saint-Beuve:

“Envejecer es todavía el único medio que se ha encontrado para vivir mucho tiempo”

Mª Jesús