Perikondral ossifikasjon

De perikondral ossifikasjon tilsvarer veksten i tykkelsen på beinene. Denne veksten skjer via mellomtrinnet i bruskdannelse. Perikondrale beindannelsesforstyrrelser er for eksempel til stede ved glassbeinsykdom.

Hva er perikondral ossifikasjon?

Ossifikasjonen eller osteogenesis er en prosess med bendannelse. Organismen utfører osteogenese for både lengde og tykkelse. Ossifisering er også relevant etter brudd og andre beinskader.

Ved ossifikasjon skilles det mellom en desmal og en kondral form. Desmal ossifisering er direkte osteogenese. Dette betyr at benmaterialet er dannet fra bindevev uten mellomliggende trinn. I kontrast tilsvarer kondral ossifikasjon indirekte osteogenese. Under denne prosessen blir beinet dannet gjennom et mellomtrinn. Dette mellomtrinnet tilsvarer dannelsen av brusk. Produktet av indirekte ossifikasjon kalles erstatningsben.

Den kondrale ossifiseringen kan videre deles inn i perichondral og enchondral ossifikasjon, avhengig av festningsretningen. I perichondral form foregår veksten i bredden. Benvev er festet til eksisterende vev utenfra. Den enchondral ossifikasjonen foregår derimot innenfra. Som vekst i tykkelse er perikondral ossifikasjon en form for apposisjonell osteogenese.

Funksjon & oppgave

Levende bein. Folk legger merke til at dette hovedsakelig er tilfelle etter et beinbrudd, som igjen kan leges gjennom vekstprosesser. Ossifikasjonsprosessene er like avgjørende for dette fenomenet som for vekstprosessene i de første leveårene.

Det viktigste materialet for bendannelse er mesenchym. Dette er støttende bindevev som kommer ut fra mesoderm. Under kondral ossifikasjon, danner kroppen først bruskskjelettelementer fra mesenchymet, som også er kjent som det primordiale skjelettet. Den indirekte osteogenesen fortsetter med ossifikasjon av dette bruskvevet.

Ossifikasjonen fra innsiden tilsvarer den enchondrale ossifiseringen. Blodkar vokser inn i brusk og ledsages av mesenkymale celler. De innvandrede mesenkymale cellene gjennomgår en differensieringsprosess og blir enten kondroklast eller osteoblaster. Chondroclasts bryter ned brusk. Osteoblaster er derimot involvert i beindannelse.

I epifysealplatene er det permanente oppbyggings- og nedbrytningsprosesser som lar beinet vokse i lengde. Denne veksten kalles også interstitiell vekst. Dette skaper et indre rom inne i beinet som blir referert til som primærmargen. Etter å ha blitt erstattet med pluripotente mesenkymale celler, blir denne primærmargen den faktiske benmargen.

I tillegg til veksten i lengde er det også vekst i tykkelse. Denne prosessen tilsvarer ekstern ossifikasjon, dvs. perikondral ossifikasjon. Under denne prosessen skilles osteoblaster fra bruskhuden (perichondrium). Etter løsgjøring blir de avsatt i form av en ring rundt bruskmodellen. Dette skaper en såkalt beinmansjett. Perikondral ossifikasjon forekommer alltid på medianskaftet (diafyse) av lange rørformede bein og tilsvarer deres tiltaksvekst.

Ossifikasjonspunktene i sammenheng med ossifisering kalles også for ossifikasjonssentre eller benkjerner. Ved både perikondral og enchondral ossifikasjon frigjør osteoblastene osteoid. Osteoblastiske enzymer har innflytelse og støtter avsetning av kalsiumsalter. Etter disse prosessene blir osteoblastene osteocytter.

Når beinbrudd er helbredet, resulterer ossifikasjonsprosesser i flettede fibre og fiberben, som blir mer og mer spenstige gjennom benoppbyggingsprosesser. Under beinvekst foregår den langsgående veksten i delen av vekstplaten på midtstykket, rundt kanten som de perichondrale benmansjetter ligger.

Kondrocyttene formerer seg etter hvert i retning av epifysen. Det er en tilførsel av udifferensierte kondrocytter i reservesonen. Spredningssonen inneholder aktive kondrocytter som formerer seg på en mitotisk måte, og som danner langsgående søyler. I den hypertrofiske sonen vokser de søylekondrocyttene hypertrofisk og mineraliserer den langvarme septa.

Bare i åpningssonen utskilles enzymer som bygger den tverrgående septa. Den langsgående septa er ossifisert av osteoblaster i åpningssonen. På slutten av vekstfasen vokser dia- og epifysen sammen.

Sykdommer og plager

Sykdommer relatert til osteogenese er også kjent som bendannelsessykdommer. Denne gruppen inkluderer for eksempel mutasjonsrelatert achondroplasia, som er kjent for å være den vanligste årsaken til genetisk relatert kortstatus. En punktmutasjon i vekstfaktorreseptorgenet FGFR-3 forstyrrer bruskdannelsen. Benvekstsonen oser for tidlig og begrenser dermed lengdeveksten på armer og ben. Denne lidelsen er en endokondral ossifikasjonsforstyrrelse.

De fleste av de andre benvekstplagene påvirker også hovedsakelig enchondral og heller mindre perichondral ossifikasjon. Et annet eksempel fra samme gruppe sykdommer er Fibrodysplasia ossificans progressiva, der bindevevet ossifiserer for tidlig. Årsaken til dette er et manglende avstengningssignal for genet som kontrollerer skjelettveksten i fosterets utvikling.

I tillegg til endokondral ossifikasjon, påvirker glassbenkesykdom også direkte perichondral osteogenese. Kollagener av type I er et hovedelement i bindevev og er relevant for enhver struktur i beinmatrisen. Ved glassbeinsykdom endrer en punktmutasjon av type I kollagen på kromosomer 7 og 17 strukturen til kollagenene. Av denne grunn byttes de viktigste aminosyrene i kollagen ut mot andre aminosyrer. Kollagensyntesen reduseres og vridningen av den tredobbelte heliksen hindres. Kollagenene mister derfor stabiliteten. De berørte beinene har derfor en glassaktig struktur og går i stykker ved den minste belastning.