Osteogénesis imperfecta

El término osteogénesis significa formación de hueso. Osteogénesis imperfecta (OI) se entiende como la formación imperfecta del hueso y da nombre a una enfermedad genética caracterizada, en la mayoría de los casos, por una alteración en la formación del colágeno, una proteína que al estar afectada provoca una mayor fragilidad ósea (por lo que ha recibido también el nombre de “enfermedad de los huesos de cristal”).

Los huesos forman parte del esqueleto y tienen varias funciones:

1. Mecánica: ayudan al soporte del cuerpo, nos permiten movernos, protegen algunos órganos vitales como el cerebro, el corazón, los pulmones…
2. Metabólica: son una reserva de iones, principalmente calcio y fosfato, imprescindibles para muchas actividades de nuestro organismo.

A nivel microscópico, los componentes fundamentales del hueso son las células y la matriz extracelular.

Las células

Las principales células implicadas en el hueso son:

• Osteoblastos: son células derivadas de las células madre, que sintetizan fibras de colágeno y se encargan de la formación del hueso.
• Osteoclastos: son las células destructoras de hueso.
• Osteocitos: son células maduras, que ya no realizarán una división celular, que derivan de los osteoblastos y quedan “atrapadas” en las capas más profundas del tejido óseo mineralizado.

El hueso es un tejido vivo y metabólicamente activo, que sufre un proceso continuo de remodelado, lo que le confiere una capacidad regenerativa y de adaptación funcional. En el proceso de remodelado óseo, los osteoclastos situados en la superficie ósea se encargan de destruir el hueso viejo (fase de destrucción o resorción ósea), dejando unas lagunas que posteriormente los osteoblastos rellenaran con hueso nuevo (fase de formación ósea) que seguidamente se mineralizará (Figura 1).

A través del remodelado óseo, el hueso es capaz de reparar su desgaste y atiende a necesidades metabólicas como la liberación de calcio y fosfato para que puedan ser utilizados por otros tejidos. Este proceso está regulado por múltiples factores: genéticos, ejercicio, hormonas (hormona de crecimiento, hormona paratiroidea o PTH, vitamina D...). Para conservar una buena salud ósea es necesario que haya un equilibrio entre la formación y destrucción del hueso. En los niños predominan las fuerzas de formación ósea, mientras que en los ancianos predominan las de destrucción.

La matriz extracelular

La matriz ósea tiene dos componentes:

1. Orgánico: compuesto por fibras de colágeno (mayoritariamente colágeno tipo I) y por proteínas no colágenas. La síntesis de colágeno se inicia en el interior de la célula, en una estructura denominada retículo endoplasmático. Inicialmente se forma una molécula de procolágeno I que está formada por 3 cadenas: dos cadenas alfa-1 idénticas (codificadas por el gen COL1A1) y una cadena alfa-2 (codificada por el gen COL1A2), que se ensamblan formando una triple hélice. Múltiples proteínas actúan a este nivel para modificar y estabilizar la triple hélice. A continuación, el procolágeno es transportado al exterior de la célula donde se transforma en moléculas de colágeno I maduras que se agregan en fibrillas y estas a su vez se agrupan para formar fibras de colágeno tipo I (Figura 2). El colágeno proporciona elasticidad y flexibilidad al hueso, impidiendo que se fracture.

2. Inorgánico: compuesto por iones y sales minerales que se combinan entre sí para formar cristales de hidroxiapatita. Los principales iones implicados son el calcio, el fósforo, magnesio, flúor, potasio… Los cristales de hidroxiapatita se depositan en las fibras de colágeno de la matriz osteoide (proceso de mineralización) y el tejido se endurece proporcionando una mayor resistencia al hueso. 

En la mayoría de casos de OI hay una alteración en la formación de colágeno, de manera que este se produce de peor calidad o en menor cantidad de lo esperado, y el hueso formado es más frágil y susceptible a padecer mayor número de fracturas y deformidades.