Osteogenese: Hvordan vokser knoglerne?

Hvordan vokser knogler? Osteogenese er den biologiske proces for knogledannelse og -vækst. Vi fortæller dig alt om det i denne artikel!

Skrevet og kontrolleret af kirurg Gilberto Adaulfo Sánchez Abreu.

Sidste ændring: 26 august, 2022

Osteogenese er den biologiske proces for knogledannelse og -vækst. Det er i bund og grund sådan, at knogler vokser. Den begynder i den ottende uge af den embryonale udvikling og er også den proces, der finder sted for at reparere et knoglebrud.

For at forstå denne proces er det vigtigt at huske, at knoglerne i det menneskelige skelet stammer fra tre embryonale strukturer:

• Mesoderm.
• Somitter.
• Neurallisten.

Osteogeneseprocessen består af omdannelsen af allerede eksisterende væv til knoglevæv. Der er to mekanismer, som kroppen bruger til at gennemføre denne omdannelse:

1. Endokondral forbening: Dette er en mere kompleks proces, der foregår i to faser. Først erstattes det oprindelige væv af brusk. Derefter bliver det forbenet.
2. Intramembranøs ossifikation: Dette er den direkte omdannelse af det oprindelige væv til knoglevæv.

Lad os se nærmere på det.

Osteogenese: Knogledannelsens og knoglevækstens fysiologi

Osteogenese: Embryonale strukturer

Mesodermen er et af de tre cellelag, hvorfra hele embryoet udvikles. Oprindeligt er der tre cellelag: Et ydre, et mellemliggende og et indre lag. Mesodermen er det mellemliggende lag og giver anledning til knoglerne i lemmerne.

I mellemtiden er somitterne embryonale overgangsstrukturer, som er grundlæggende for udviklingen af det mønster af segmenterede strukturer, der er karakteristisk for hvirveldyr.

Desuden er somitterne oprindelsen af de knogler, der udgør en del af kroppens centrale akse eller aksiale skelet. Disse omfatter bl.a. tungebenet, ribbenene, rygsøjlen, brystbenet og kranie- og høreknoglerne.

Som det sidste er neurallisten en forbigående celleformation, der er typisk i de tidlige udviklingsstadier. Dens grundlæggende kendetegn er cellernes pluripotentielle karakter.

Med andre ord kan cellerne i neurallisten give anledning til praktisk talt alle former for definitive strukturer i kroppen. De giver f.eks. anledning til både kraniofaciale knogler og brusk.

Endokondral ossifikation

Processen med endokondral ossifikation er kendetegnet ved dannelsen af brusk fra embryonalt væv og den efterfølgende ossifikation heraf, som fører til knoglevækst.

Overordnet set kan vi inddele denne proces i fem faser:

1. Først udtrykker cellerne to transkriptionsfaktorer: PAX 1 og Scleraxix, som er afgørende for aktivering af de gener, der skal omdanne de oprindelige celler til brusk. Dette gøres muligt ved, at nogle celler på en parakrin måde tilskynder nabocellerne til at gøre det.
2. De celler, der har udtrykt de nødvendige gener, grupperer sig derefter sammen og bliver til kondrocytter.
3. Disse kondrocytter formerer sig meget hurtigt og danner således en slags “støbeform” for den fremtidige knogle.
4. Derefter stopper formeringen, og kondrocytterne vokser i størrelse. Disse kondrocytter ændrer også de komponenter, de frigiver til dannelse af matrixen, som kan forkalkes takket være calciumcarbonat.
5. Til sidst gennemskæres bruskformen af de blodkar, der er under dannelse. Kondrocytterne dør gradvist og erstattes af osteoblaster.

Osteoklaster er celler, der er ansvarlige for knogledestruktion, hvis aktivitet altid skal holdes i balance med osteoblasternes aktivitet. Dette skyldes, at den korrekte dannelse og vækst af knoglerne afhænger af denne balance.

Hvordan knogler vokser: Intramembranøs forbening

Dannelsen og væksten af kraniets flade knogler sker ved hjælp af intramembranøs forbening. Denne vækst finder sted inden for en bindevævsmembran.

Nogle af cellerne i denne membran bliver til osteoblaster, de celler, der danner knoglematrixen. I mellemtiden bliver andre celler til celler, der danner en del af de små blodkar, der gennemvæsker knoglerne.

Osteoblasterne grupperer sig sammen og danner det såkaldte ossifikationscenter, som knoglen gradvist dannes omkring. Det skyldes, at disse celler syntetiserer og udskiller komponenter, der er nødvendige for at skabe en matrix, der er i stand til at optage kalciumsalte.

Hvad sker der, hvis knoglevæksten svigter?

Osteogenesis imperfecta

Hvis processen med osteogenese (knoglevækst) ikke udføres korrekt, har vi et tilfælde af osteogenesis imperfecta, også kendt som knogleskørhed. Knogleskørhed er en genetisk sygdom, der er kendetegnet ved overdreven skrøbelighed af knoglerne.

Personer, der lider af den, lider ud over andre symptomer også konstant af brud. De kan f.eks. også have dentinogenesis imperfecta eller tilstedeværelsen af blå sklerae.

Sygdommen opstår som følge af mutationer, der ændrer kollagen, en vigtig komponent i knoglematrixen. Manglen på dette stof er ansvarlig for den overdrevne skrøbelighed i de ramte knogler.

Dette er en sjælden sygdom på grund af det lille antal mennesker, der rammes. Den har også en meget varierende prognose, da der findes forskellige typer af sværhedsgrad. Desuden varierer selve sygdomsforløbet også meget fra patient til patient og afhænger af en lang række faktorer.

Der findes ingen specifik metode til at diagnosticere knogleskørhed. Faktisk diagnosticeres sygdommen normalt ved hjælp af både patientens sygehistorie og fysiske undersøgelser. Lægerne kan måske lettere opdage den ved hjælp af en analyse af hudens kollagen eller ved hjælp af genetiske metoder.

Der findes heller ingen behandling for denne sygdom ud over symptomkontrol. Specialister anbefaler fysisk træning, fysioterapi, brug af smertestillende medicin og i nogle tilfælde kirurgi.