Perikondral ossifikasjon

De perikondral ossifikasjon tilsvarer veksten i tykkelsen på beinene. Denne veksten skjer via mellomtrinnet i bruskdannelse. Perikondrale bendannelsessykdommer 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.

Med 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. I 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 dyrkes fra utsiden til eksisterende vev. Den enchondral ossifikasjonen foregår derimot innenfra. Som en vekst i tykkelse er perikondral ossifikasjon en form for apposisjonell osteogenese.

Funksjon & oppgave

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

Det viktigste materialet for beindannelse 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 ossifiseringen 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 å bygge bein.

På denne måten foregår permanente oppbyggings- og nedbrytningsprosesser i epifysealplatene, som får beinet til å 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 skiller osteoblaster seg 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 egenvekst.

Ossifiseringspunktene i sammenheng med ossifisering kalles også for ossifikasjonssentre eller beinkjerner. Ved både perichondral og enchondral ossification frigjør de 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 fiberbein, som blir mer og mer spenstige som et resultat av beinoppussingsprosesser. 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 beinet 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 dannelse av brusk. Benvekstsonen oser for tidlig og begrenser dermed lengden på armene og bena. Denne tilstanden er en endokondral ossifikasjonsforstyrrelse.

De fleste av de andre beinvekstplagene 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 styrer skjelettveksten i fosterets utvikling.

I tillegg til enchondral ossifikasjon, påvirker glassbenkesykdom også direkte perichondral osteogenese. Kollagener av type I er et hovedelement i bindevev og er relevant for enhver struktur i benmatrisen. 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.