| Reabsorción ósea | |
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| Micrografía de luz de un osteoclasto que muestra características distintivas típicas: una célula grande con múltiples núcleos y un citosol "espumoso". | |
| Especialidad | Reumatología  |
La resorción ósea es la resorción de tejido óseo , es decir, el proceso mediante el cual los osteoclastos descomponen el tejido en los huesos [1] y liberan los minerales , lo que resulta en una transferencia de calcio del tejido óseo a la sangre . [2]
Los osteoclastos son células multinucleadas que contienen numerosas mitocondrias y lisosomas . Estas son las células responsables de la reabsorción del hueso. Los osteoclastos están generalmente presentes en la capa externa del hueso, justo debajo del periostio . La unión del osteoclasto al osteóncomienza el proceso. El osteoclasto luego induce un plegamiento de su membrana celular y secreta colagenasa y otras enzimas importantes en el proceso de reabsorción. Altos niveles de calcio, magnesio , fosfato y productos de colágeno.será liberado en el líquido extracelular a medida que los osteoclastos se canalizan hacia el hueso mineralizado. Los osteoclastos son prominentes en la destrucción del tejido que se encuentra en la artritis psoriásica y los trastornos reumatológicos. [3]
El cuerpo humano está en un estado constante de remodelación ósea . [4] La remodelación ósea es un proceso que mantiene la resistencia ósea y la homeostasis iónica al reemplazar partes discretas de hueso viejo con paquetes de matriz proteica recién sintetizados. [5] El hueso es reabsorbido por los osteoclastos, y es depositado por los osteoblastos en un proceso llamado osificación . [6] La actividad de los osteocitos juega un papel clave en este proceso. Las condiciones que provocan una disminución de la masa ósea pueden ser causadas por un aumento en la resorción o por una disminución en la osificación. Durante la infancia, la formación ósea excede la resorción. A medida que ocurre el proceso de envejecimiento, la reabsorción excede la formación. [5]
Las tasas de resorción ósea son mucho más altas en las mujeres mayores posmenopáusicas debido a la deficiencia de estrógenos relacionada con la menopausia. [7] Los tratamientos comunes incluyen medicamentos que aumentan la densidad mineral ósea. Los bisfosfonatos , los inhibidores de RANKL , los SERM: moduladores selectivos de los receptores de estrógenos , la terapia de reemplazo hormonal y la calcitonina son algunos de los tratamientos comunes. [8] El ejercicio con peso ligero tiende a eliminar los efectos negativos de la resorción ósea.
Regulación [ editar ]
La reabsorción ósea es altamente estimulada o inhibida por señales de otras partes del cuerpo, dependiendo de la demanda de calcio.
Los receptores de membrana con detección de calcio en la glándula paratiroides controlan los niveles de calcio en el líquido extracelular. Los bajos niveles de calcio estimulan la liberación de la hormona paratiroidea (PTH) de las células principales de la glándula paratiroides . [4] Además de sus efectos sobre los riñones y el intestino, la PTH aumenta el número y la actividad de los osteoclastos. El aumento en la actividad de los osteoclastos ya existentes es el efecto inicial de la PTH, y comienza en minutos y aumenta en unas pocas horas. [4] La elevación continua de los niveles de PTH aumenta la abundancia de osteoclastos. Esto conduce a una mayor reabsorción de iones de calcio y fosfato. [4]
Los altos niveles de calcio en la sangre, por otro lado, conducen a una disminución de la liberación de PTH de la glándula paratiroides, disminuyendo el número y la actividad de los osteoclastos, lo que resulta en una menor resorción ósea. La vitamina D aumenta la absorción de calcio y fosfato en el tracto intestinal, lo que lleva a niveles elevados de calcio en plasma [4] y, por lo tanto, disminuye la resorción ósea.
El calcitriol (1,25-dihidroxicolecalciferol) es la forma activa de la vitamina D 3 . [10] Tiene numerosas funciones involucradas en los niveles de calcio en la sangre. Investigaciones recientes indican que el calcitriol conduce a una reducción en la formación de osteoclastos y la resorción ósea. [11] [12] Se deduce que un aumento en la vitamina D 3 ingesta debe conducir a una disminución en la resorción ósea - que se ha demostrado que la administración oral de la vitamina D no se correlaciona linealmente con el aumento de los niveles séricos de calcifediol , [13] el precursor del calcitriol.
La calcitonina es una hormona secretada por la tiroides en humanos. La calcitonina disminuye la actividad de los osteoclastos y disminuye la formación de nuevos osteoclastos, lo que resulta en una resorción disminuida. [4] La calcitonina tiene un mayor efecto en niños pequeños que en adultos, y juega un papel más pequeño en la remodelación ósea que la PTH. [4]
En algunos casos donde la resorción ósea supera a la osificación, el hueso se descompone mucho más rápido de lo que se puede renovar. El hueso se vuelve más poroso y frágil, exponiendo a las personas al riesgo de fracturas. Dependiendo de en qué parte del cuerpo ocurre la resorción ósea, pueden surgir problemas adicionales como la pérdida de dientes. Esto puede ser causado por afecciones como el hipoparatiroidismo y la hipovitaminosis D o incluso por la disminución de la producción hormonal en los ancianos. Algunas enfermedades con síntomas de disminución de la densidad ósea son la osteoporosis y el raquitismo .
Algunas personas que experimentan una mayor resorción ósea y una menor formación de hueso son astronautas. Debido a la condición de estar en un entorno de gravedad cero , los astronautas no necesitan trabajar su sistema musculoesquelético tan duro como cuando están en la tierra . La osificación disminuye debido a la falta de estrés, mientras que la reabsorción aumenta, lo que lleva a una disminución neta en la densidad ósea. [14]
Alcoholismo [ editar ]
Los efectos del alcohol sobre la densidad mineral ósea (DMO) son bien conocidos y bien estudiados en poblaciones animales y humanas. A través de vías directas e indirectas, la exposición prolongada al etanol aumenta el riesgo de fractura al disminuir la densidad mineral ósea y promover la osteoporosis. Los efectos indirectos del abuso del alcohol se producen a través de la hormona del crecimiento, los esteroides sexuales y el estrés oxidativo.
La hormona del crecimiento es un importante regulador del crecimiento y la remodelación ósea en adultos, y actúa a través del factor de crecimiento similar a la insulina I ( IGF1 ) para estimular la diferenciación osteoblástica. [15] El alcoholismo crónico disminuye los niveles de IGF1, lo que suprime la capacidad de la GH para aumentar la densidad mineral ósea. [15]
El aumento del consumo de alcohol está relacionado con la disminución de los niveles de testosterona y estradiol en suero, lo que a su vez conduce a la activación de la proteína RANK (un receptor de TNF) que promueve la formación de osteoclastos. [16] El estrés oxidativo resulta cuando el etanol induce la expresión de NOX , lo que resulta en la producción de ROS en los osteoblastos, lo que en última instancia puede provocar la senescencia celular. [17] Los efectos directos del alcoholismo crónico son evidentes en los osteoblastos, osteoclastos y osteocitos. El etanol suprime la actividad y la diferenciación de los osteoblastos.
Al mismo tiempo, tiene un efecto directo sobre la actividad osteoclástica. Esto da como resultado un aumento de la tasa de resorción ósea y una disminución de la densidad mineral ósea debido a un mayor número de fosas y áreas de fosas en el hueso. [18] [19] La investigación ha demostrado que los osteocitos viables (otro tipo de célula ósea) pueden prevenir la osteoclastogénesis, mientras que los osteocitos apoptóticos tienden a inducir la estimulación de los osteoclastos. La estimulación de la apoptosis de los osteocitos por exposición al alcohol puede explicar la disminución de la densidad mineral ósea en los bebedores crónicos.
El celoma es la cavidad principal del cuerpo en la mayoría de los animales [1] y se coloca dentro del cuerpo para rodear y contener el tracto digestivo y otros órganos. En algunos animales , está revestido de mesotelio . En otros animales, como los moluscos , permanece indiferenciado.
Etimología [ editar ]
El término "celoma" deriva de la antigua palabra griega κοιλία ( koilía ), que significa "cavidad". [2] [3] [4]
Estructura [ editar ]
Desarrollo [ editar ]
Coelom es la cavidad revestida mesodermalmente entre la pared externa del cuerpo y el intestino.
Durante el desarrollo del embrión , la formación de celoma comienza en la etapa de gastrulación . El tubo digestivo en desarrollo de un embrión se forma como una bolsa ciega llamada archenteron .
En Protostomes , el celoma se forma por un proceso conocido como esquizocoely . El arquenterón se forma inicialmente, y el mesodermo se divide en dos capas: la primera se une a la pared del cuerpo o ectodermo , formando la capa parietal y la segunda rodea el endodermo o canal alimentario que forma la capa visceral . El espacio entre la capa parietal y la capa visceral se conoce como celoma o cavidad corporal.
En Deuterostomes , el celoma se forma por enterocoely : el mesodermo brota de las paredes del archenteron y se convierte en huecos para convertirse en cavidades celómicas. Por lo tanto, los deuterostomas se conocen como enterocoelomas . Ejemplos de celomados deuterostome pertenecen a tres grandes clados: cordados ( vertebrados , tunicados y lancelets ), equinodermos ( estrellas de mar , erizos de mar , pepinos de mar ), y hemicordados ( gusanos bellota y graptolitos ).
Orígenes [ editar ]
El origen evolutivo del celoma es incierto. El animal más antiguo conocido que tuvo una cavidad corporal fue el Vernanimalcula . La hipótesis actual incluye: [ cita requerida ] [1]
- La teoría del acoelomate, que establece que el celoma evolucionó de un antepasado del acoelomate.
- La teoría del enterocoel, que establece que el celoma evolucionó a partir de bolsas gástricas de antepasados cnidarios . Esto está respaldado por la investigación sobre gusanos planos y gusanos pequeños recientemente descubiertos en la fauna marina ( "celoma" )
Funciones [ editar ]
Un celoma puede absorber el choque o proporcionar un esqueleto hidrostático . También puede apoyar un sistema inmune en forma de celomocitos que pueden estar unidos a la pared del celoma o pueden flotar libremente en él. El celoma permite que los músculos crezcan independientemente de la pared del cuerpo; esta característica se puede ver en el tracto digestivo de los tardígrados (osos de agua) que se suspende dentro del cuerpo en el mesenterio derivado de un celoma revestido de mesodermo.
Fluido celómico [ editar ]
El fluido dentro del celoma se conoce como fluido celómico. Esto circula por los cilios mesoteliales o por la contracción de los músculos de la pared del cuerpo que son de mesina. [se necesita aclaración ] [5] El líquido celómico cumple varias funciones: actúa como un esqueleto hídrico; permite la libre circulación y el crecimiento de los órganos internos; sirve para el transporte de gases, nutrientes y productos de desecho alrededor del cuerpo; permite el almacenamiento de esperma y óvulos durante la maduración; y actúa como depósito de residuos. [6]
Clasificación en zoología [ editar ]
En el pasado, algunos zoólogos agruparon los filamentos de animales bilaterianos en función de las características relacionadas con el celoma con fines prácticos, sabiendo y declarando explícitamente que estos grupos no estaban relacionados filogenéticamente . Los animales se clasificaron en tres grupos informales de acuerdo con el tipo de cavidad corporal que poseen, de forma no taxonómica y utilitaria, como Acoelomata, Pseudocoelomata y Coelomata. Estos grupos nunca tuvieron la intención de representar animales relacionados, o una secuencia de rasgos evolutivos.
Sin embargo, aunque este esquema fue seguido por varios libros de texto universitarios y algunas clasificaciones generales, ahora está casi totalmente abandonado como una clasificación formal. De hecho, ya en 2010, un autor de un estudio de filogenia molecular erróneamente llamó a este esquema de clasificación la "filogenia tradicional basada en la morfología". [7]
Los animales celomatos o celomata(también conocidos como eucoelomas - "verdadero celoma") tienen una cavidad corporal llamada celoma con un revestimiento completo llamado peritoneo derivado del mesodermo (una de las tres capas de tejido primario ). El revestimiento completo del mesodermo permite que los órganos se unan entre sí para que puedan suspenderse en un orden particular sin dejar de moverse libremente dentro de la cavidad. La mayoría de los animales bilaterales, incluidos todos los vertebrados , son celomatos.
Los animales con seudocoeloma tienen un seudocoeloma (literalmente "cavidad falsa"), que es una cavidad corporal llena de líquido. El tejido derivado del mesodermo recubre en parte la cavidad corporal llena de líquido de estos animales. Por lo tanto, aunque los órganos se mantienen sueltos en su lugar, no están tan bien organizados como en un celomate. Todos los pseudocoelomas son protostomas ; sin embargo, no todos los protostomas son pseudocoelomates. Un ejemplo de Pseudocoelomate es la lombriz intestinal. Los animales seudocoelomatos también se conocen como Blastocoelomate .
Los animales acoelomates , como los gusanos planos , no tienen cavidad corporal en absoluto. Los tejidos mesodérmicos semisólidos entre el intestino y la pared del cuerpo mantienen sus órganos en su lugar.
Celomates [ editar ]
Los celomas se desarrollaron en triploblastos pero posteriormente se perdieron en varios linajes. La falta de un celoma se correlaciona con una reducción en el tamaño del cuerpo. Coelom a veces se usa incorrectamente para referirse a cualquier tracto digestivo desarrollado. Algunos organismos pueden no poseer un celoma o pueden tener un falso celoma ( pseudocoelom ). Animales que se llaman celomas celomados , y los que no son llamados acoelomates . También hay subtipos de celoma: [ cita requerida ]
- esquizocoelom: se desarrolla a partir de la división en el mesodermo que se encuentra en los anélidos , artrópodos y moluscos
- hemocoelom: celoma verdadero reducido y cavidad llena de sangre encontrada de artrópodos y moluscos
- enterocoelom: se desarrolla a partir de la pared del intestino embrionario que se encuentra desde equinodermos hasta cuerdas
Coelomate phyla [ editar ]
- Nemertea , tradicionalmente vista como acoelomates
- Priapulida
- Annelida
- Onychophora
- Tardigrada
- Artrópodos
- Moluscos
- Phoronida
- Ectoprocta
- Braquiópodos
- Equinodermos
- Chaetognatha
- Hemichordata
- Chordata
Para otros, el phyla celomate excluye Nemertea pero también comprende Entoprocta, Pentastoma, Pogonophora (es decir, desde pequeños animales acuáticos sésiles hasta grandes ballenas y todo lo demás). [9] [ fuente no confiable? ]
Pseudocoelomas [ editar ]
En algunos protostomas , el blastocele embrionario persiste como una cavidad corporal. Estos protostomas tienen una cavidad del cuerpo principal llena de líquido, sin forro o parcialmente forrada con tejido derivado del mesodermo.
Este espacio lleno de líquido que rodea los órganos internos cumple varias funciones, como la distribución de nutrientes y la eliminación de desechos o el soporte del cuerpo como un esqueleto hidrostático .
Un pseudocoelomate o blastocoelomate es cualquier animal invertebrado con un cuerpo de tres capas y un pseudocoel. El celoma aparentemente se perdió o redujo como resultado de mutaciones en ciertos tipos de genes que afectaron el desarrollo temprano. Por lo tanto, los pseudocoelomates evolucionaron de los celomates. [10] "Pseudocoelomate" ya no se considera un grupo taxonómico válido , ya que no es monofilético . Sin embargo, todavía se usa como un término descriptivo.
Características importantes:
- falta un sistema sanguíneo vascular
- La difusión y la ósmosis circulan nutrientes y productos de desecho por todo el cuerpo.
- falta un esqueleto
- La presión hidrostática le da al cuerpo un marco de apoyo que actúa como un esqueleto.
- sin segmentación
- pared del cuerpo
- epidermis y músculo
- a menudo sincitial
- generalmente cubierto por una cutícula secretada
- la mayoría son microscópicos
- parásitos de casi todas las formas de vida (aunque algunos son de vida libre)
- eutely en algunos
- pérdida de la etapa larval en algunos
- posiblemente pedomorfismo
Phyla pseudocoelomate [ editar ]
Pseudocoelomas de ecdysozoos
- Nematoda (gusanos redondos)
- Nematomorfa (nematomorfos o gusanos de crin)
- Loricifera
- Priapulida
- Kinorhyncha
Seudocoelomas de lophotrochozoans
- Gastrotricha
- Entoprocta
- Rotifera (rotíferos)
- Acanthocephala (gusanos de cabeza espinosa)
Acoeloma [ editar ]
Los acoelomas carecen de una cavidad corporal llena de líquido entre la pared del cuerpo y el tracto digestivo. Esto puede causar algunas desventajas serias. La compresión de fluidos es insignificante, mientras que el tejido que rodea los órganos de estos animales se comprimirá. Por lo tanto, los órganos de acoelomate no están protegidos de las fuerzas de aplastamiento aplicadas a la superficie externa del animal. El celoma se puede usar para la difusión de gases y metabolitos, etc. Estas criaturas no tienen esta necesidad, ya que la relación de área de superficie a volumen es lo suficientemente grande como para permitir la absorción de nutrientes y el intercambio de gases solo por difusión, debido al aplanamiento dorsoventral.
- Platyhelminthes
- Gastrotricha , tradicionalmente visto como blastocoeloma
- Entoprocta , tradicionalmente vista como blastocoeloma
- Gnathostomulida , tradicionalmente visto como blastocoeloma
- Cycliophora [11]
Según otros, los acoelomas incluyen los cnidarios ( medusas y aliados), y los ctenóforos (gelatinas de peine), platyhelminthes ( gusanos planos, incluyendo tenias , etc.), Nemertea y Gastrotricha .
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