Desmale ossificatie

In de desmale ossificatie embryonaal bindweefsel wordt omgezet in bot. In vergelijking met chondrale ossificatie is er hier directe botvorming. In het bijzonder ontwikkelen de schedel, de gezichtsschedel en het sleutelbeen zich door ossificatie door de bodem.

Wat is desmale ossificatie?

Ossificatie (botvorming) kan op twee verschillende manieren plaatsvinden. Er is chondrale en desmale ossificatie. Bij chondrale botvorming bestaat al een basisstructuur van kraakbeenweefsel. In een tweede stap wordt dit tijdens ossificatie omgezet in botweefsel. Alle lange botten en de wervelkolom worden gevormd door chondrale ossificatie.

Een kraakbeenskelet is echter niet voorgevormd bij desmale ossificatie. Het wordt gekenmerkt door de directe botvorming uit embryonaal bindweefsel. De botten van de schedel, de gezichtsschedel en het sleutelbeen worden opgebouwd via desmale ossificatie. Deze botten zijn ook bekend als gevlochten, omhullende of bindweefselbotten.

Directe botgenezing vindt ook plaats via desmale ossificatie. Als er na de vorming van een botbreuk nog steeds intensief contact is tussen de uiteinden van de botten via het periosteum, treedt versnelde botgenezing op zonder de vorming van de callus. Daarbij worden bindweefselcellen uit het periosteum of het endosteum omgezet in botcellen.

Functie en taak

Zoals gezegd vertegenwoordigen chondrale en desmale ossificatie de twee basisvormen van botvorming.Het grootste deel van het skelet wordt gevormd door chondrale ossificatie. Dit is een indirecte botvorming omdat de eerste stap in de embryogenese een kraakbeenmodel van het skelet is, dat in een volgende stap wordt omgezet in een botskelet.

Bij desmale ossificatie wordt embryonaal bindweefsel direct in bot omgezet. De desmale ossificatie vormt geen gewrichtsbeenderen of de botten van de wervelkolom, maar eerder de schedel, het gezicht en de claviculaire botten. De botopbouwprocessen van beide vormen van ossificatie zijn in wezen hetzelfde. Bij desmale ossificatie is er echter geen voorgevormde basisstructuur van kraakbeenweefsel.

Terwijl kraakbeenafbraak en botvorming gelijktijdig plaatsvinden bij chondrale ossificatie, vindt alleen botvorming uit zogenaamde osteoblasten plaats bij desmale ossificatie. Botgenezing bij fracturen kan plaatsvinden door chondrale of desmale ossificatie, afhankelijk van het type letsel. In dit geval vindt de desmale ossificatie alleen plaats wanneer de twee botfragmenten nauwer contact maken. Op deze manier kunnen botcellen direct worden gevormd uit de osteoblasten van het periosteum of het endosteum. De omweg via een kraakbeenachtig callusweefsel is niet meer nodig. Als deze intensieve contacten echter niet meer worden gegeven, vindt genezing plaats via de callus (littekenweefsel) als onderdeel van een chondrale ossificatie, die geleidelijk wordt omgezet in een botstructuur.

Bij beide vormen van botvorming ontstaan ​​gevlochten of vezelbotten uit de osteoblasten van het embryonale bindweefsel. In de osteoblasten ontwikkelen zich calciumblaasjes, die barsten en calciumkristallen afgeven. De calciumkristallen worden groter met de vorming van de botstof uit hydroxyapatiet. De kleine botkernen vormen het startpunt voor verdere afzettingen van osteoblasten, die de mineralisatie voortzetten.

Terwijl dit proces de voorgevormde matrix van kraakbeenweefsel gebruikt bij chondrale ossificatie, wordt bij desmale ossificatie de botstructuur appositioneel voortgezet (door verdere afzetting op bestaande botstof). De aanvankelijk gevormde vezelbotten hebben nog geen grote mechanische sterkte, aangezien de collageenfibrillen van de basissubstantie verstoord zijn. Mechanische prikkels leiden tot botremodellering in de eerste levensjaren of nadat een botbreuk is genezen, wat resulteert in stabiele en georganiseerde lamellaire botten.

Het modelleren van de botombouw wordt bereikt door het gezamenlijke werk van osteoclasten en osteoblasten. Osteoclasten zijn meerkernige beenmergcellen die taken uitvoeren die vergelijkbaar zijn met macrofagen. Ze breken oude botcellen af ​​en maken plaats voor nieuwe osteoblasten, die zo een stabieler, georganiseerd lamellair bot vormen.

Ziekten en aandoeningen

In de context van desmale ossificatie zijn enkele zeldzame botvormingsstoornissen bekend. Het klinische beeld van craniosynostose wordt gekenmerkt door voortijdige ossificatie van de schedelhechtingen. Hierdoor is de normale groei van de schedel niet meer mogelijk. Er treedt zogenaamde compensatoire groei van het schedelbot op. Als er meerdere craniale hechtingen zijn aangetast, is chirurgische correctie vaak nodig om de hersenen de ruimte te geven om te groeien. Deze misvorming van de schedel komt veel voor bij kinderen van wie de moeder rookte tijdens de zwangerschap.

Craniosynostose komt echter ook voor in de context van bepaalde erfelijke ziekten zoals het Baller-Gerold-syndroom, het Jackson-Weiss-syndroom of het Muenke-syndroom.

Een typische aandoening van ossificatie is rachitis, de ziekte tast zowel chondrale als desmale ossificatie aan.Rachitis is een calciumabsorptiestoornis. De ziekte wordt veroorzaakt door een ernstig tekort aan vitamine D in de vroege kinderjaren. Bijvoorbeeld door stofwisselingsstoornissen, gebrek aan blootstelling aan de zon of slechte voeding.

Vitamine D is essentieel voor de opname van calcium uit voeding. Rachitis resulteert in spierzwakte en zachte schedelbotten. Dit leidt tot een misvorming van de vorm van het hoofd. Tegelijkertijd ontwikkelen zich krommingen in de benen, die later tot een slechte houding leiden. De belangrijkste therapie voor de ziekte is een voldoende aanvoer van vitamine D.

Een andere ossificatiestoornis is de zogenaamde glasbotziekte (osteogenesis imperfecta). Zowel de desmale als de chondrale ossificatie worden beïnvloed bij osteogenesis imperfecta. Deze ziekte wordt gekenmerkt door een ongebruikelijke kwetsbaarheid van de botten veroorzaakt door een genmutatie van type I collageen in bindweefsel.