Osteoclastos

Los osteoclastos son células constitutivas del hueso. Su función es destruir y absorber las células muertas o deterioradas del tejido óseo. Conforman la llamada unidad de remodelado junto a los osteoblastos, células osteoformadoras.

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Osteoblastos, periostio

¿Qué son los osteoclastos?

Los osteoclastos son células óseas. Constituyen el hueso junto a los osteoblastos y osteocitos. Su nombre proviene de las palabras griegas osteon=huesos y klastos=fragmentado. Forman parte de la línea de resorción ósea. Pasan de un estado a otro, son transicionales, manteniendo al tejido óseo en constante actividad, un proceso continuo de remodelado. Contrario a lo que se piensa, por su carácter calcificado, el hueso es un tejido vivo. Se repara y tiene la propiedad de mantener su condición interna gracias al intercambio regular de materia y energía con el entorno. Sufre procesos de modelación y remodelación constante, que intervienen en su estructura y función. Es allí donde intervienen los osteoclastos.

Características de los osteoclastos

Los osteoclastos son células independientes, polarizadas, grandes y polinucleares, que llegan a presentar decenas de núcleos. Poseen una zona basal con cantidades de orgánulos, abundantes vesículas y mitocondrias. Presentan bordes irregulares o rugosos, en forma de cepillo, estructuras especializadas en el desgaste y la resorción.

Son células móviles, se desplazan por la zona del hueso a “remodelar”. Tienen un eminente flujo metabólico. Son muy activas, pueden producir fosfatasas ácidas, aunque su característica principal es la fuerza de destrucción del hueso. Al destruirlo, inicia y participa activamente en el proceso de homeostasis cálcica.

Los osteoclastos actúan en condiciones normales, destruyen el tejido óseo durante las etapas de crecimiento, como parte de un proceso fisiológico. Actúan también empujados por diversas patologías, generalmente procesos inflamatorios crónicos, que causan un desequilibrio entre la formación y resorción del hueso. Y son estimulados –con el uso de hormonas- en caso de alteraciones y fracturas, para la destrucción y resorción de las células alteradas y/o muertas.

Las células están estrechamente asociadas con factores locales de crecimiento y con hormonas sistémicas: PTH y calcitonina. También con la vitamina D. En ocasiones su actividad aumenta sin proporción, produciendo un desgaste excesivo del hueso, relacionado con diversas patologías.

Formación

Los osteoclastos se forman por la fusión de células mononucleares provenientes de una célula madre hematopoyética multipotente. De estas células madre también se derivan todas las células sanguíneas. Su precursor celular es común e indiferenciado. Adquieren diferenciación en el microambiente óseo de acuerdo a los estímulos de las moléculas reguladoras.

Existen al menos tres modelos que explican el surgimiento de los osteoclastos. El primero de ellos dice resultan de las Unidades Formadoras de Colonias Granulocito-Macrófago (UFC-GM). El segundo modelo expone la teoría de una Unidad Formadora de Colonias de Osteoclastos derivada de la célula madre. Y el tercero, los presenta como la fusión de los monocitos de la UFC-GM.

Los osteoclastos comparten algunas propiedades de los macrófagos, por eso se les incluye en el sistema monocítico macrofágico. Aunque presentan particularidades como la formación de lagunas de resorción, la presencia de bordes rugosos, receptores para la vitronectina y calcitonina. Así como la expresión de fosfatasa ácida resistente a tartrado (TRAP) y reactividad al activar la proteína 121F, uno de sus marcadores.

Ubicación

Los osteoclastos se hallan en la capa interna del periostio, adheridos al hueso. También en el endostio de la unidad anatómica y funcional del tejido óseo, conocida como sistema de Havers.

Por su llamada zona clara, un anillo de la célula sin vesículas, se pegan a la superficie ósea a través de integrinas. Las integrinas son glucoproteínas que facilitan la interacción de las sustancias con los mecanismos del metabolismo celular. Se conocen también como receptores, en este caso receptores especializados del hueso, traducen señales en el interior de las células.

Función de los osteoclastos

Las células osteoclásticas, junto a los osteoblastos, participan en la síntesis de glicoproteínas y otras moléculas necesarias para el proceso de remodelación del hueso.

En el evento median la hormona paratiroidea, el calcitriol, prostaglandinas y la calcitonina, entre otras hormonas sistémicas. Intervienen además factores estimulantes: interleukinas, radicales de O2, el factor de necrosis tumoral (FNT) y el factor de crecimiento transformante alfa (TGF- α). Y factores inhibidores: factor de crecimiento transformante beta (TGF- β), interferón-y, interleukina 4, óxido nítrico, esteroides sexuales y bifosfonatos.

El microambiente óseo es otro factor a considerar en la formación, diferenciación y actividad de los osteoclastos. Las células remodeladoras secretan sustancias que le estimulan; mientras que las células estromales de médula ósea y los osteoblastos mejoran su actividad.

Los osteoclastos cumplen la función destructora dentro de la unidad de remodelado. Son las primeras células en actuar. Sus prolongaciones en forma de peine o cepillo les permiten arrancar del hueso las células viejas (sin firmeza y flexibilidad), alteradas o muertas. Lo hacen en un barrido o movimiento de ida y vuela. A su paso van excretando enzimas lisosomales y protones que degradan la matriz y crean el ambiente para que se disuelvan las sales minerales del hueso.

Su actividad va destruyendo y creando cavidades osteoclásticas, también llamadas lagunas de Howship. Los osteoclastos liberan minerales mientras eliminan el tejido óseo, desarrollan el proceso de resorción ósea. Detrás de ellos actúan los osteoblastos, absorbiendo y sintetizando la matriz que rellenará las cavidades del hueso para constituir su nuevo tejido. El trabajo de osteoclastos y osteoblastos se hace de forma sincronizada, en tiempos y espacios precisos.

El proceso continuo de remodelado permite el funcionamiento normal del hueso y toda la estructura esquelética. Repara fracturas que comprometen la resistencia de éstos. También facilita la adaptación de los huesos a actividades físicas predominantes. Además de cumplir un segunda función, el mantenimiento de la homeostasis o regulación del metabolismo de varios minerales, el calcio entre ellos. Los osteoclastos liberan calcio que va a la circulación sanguínea.

¿En qué se diferencian de los osteoblastos?

El osteoclasto es una célula grande, multinucleada, sin orgánulos, que desgasta, absorbe y remodela el hueso; nace de células hematopoyéticas. El osteoblasto sólo contiene un núcleo y es una célula especializada en el crecimiento, desarrollo y remodelación del tejido que sostiene el cuerpo. Su origen es mesenquimal.

Los osteoblastos son también células remodeladoras del hueso. Pero su función principal es procesar –extractar- el colágeno, proteoglicanos, glicoproteínas y sales orgánicas que forman la matriz ósea. Sintetizan las citoquinas y otras sustancias proteicas encargadas de la comunicación intercelular. Inducen cambios en las células vecinas, alterando su comportamiento y diferenciación. Sus predecesores producen sustancias que estimulan a los osteoclastos. Regulan el proceso de resorción ósea.

Cuando los osteoclastos terminan la resorción en una unidad de remodelado sufren apoptosis, muerte celular programada. Cuando los osteoblastos finalizan la síntesis de matriz una porción mínima de las células muere, otra se impregna de la matriz sintetizada y se convierte en osteocitos. Los osteoblastos que permanecen en la superficie ósea se transforman en células de revestimiento.

Importancia de los osteoclastos

En el proceso de remodelación del hueso es vital que exista un acoplamiento entre las células osteoclastos y osteoblastos. El equilibrio entre las fuerzas de destrucción y formación del hueso permite la reparación de zonas débiles y microfracturas. Optimiza además la distribución vascular y mantiene la homeostasis mineral.

El remodelado óseo es indispensable para el normal funcionamiento del organismo durante las etapas de crecimiento. También para la reparación de lesiones. Es un proceso fisiológico que cumple doble función: La reparación del tejido óseo dañado y la regulación del metabolismo de varios minerales. A través del proceso de resorción ósea se envía a la sangre los niveles de calcio indispensables para la contracción muscular y otras importantes funciones.

La falta de estímulos para que los osteoclastos mantengan el tejido óseo puede producir una descompensación de la resorción ósea. Al incrementar o disminuir el trabajo de destrucción del hueso, el organismo se hace propenso a enfermedades de origen endocrino y alimenticio. La descompensación contribuye al avance de enfermedades inflamatorias óseas crónicas. Así como a la pérdida de densidad ósea por la existencia de niveles altos de ciertos minerales.