Conversiefase

De Conversiefase is de laatste fase van de vijf-fasen secundaire fractuurgenezing. De gelijktijdige activiteit van osteoclasten en osteoblasten verwijdert oude botmassa en bouwt nieuwe botsubstantie op. Bij osteoporose is de activiteit van de osteoblasten en osteoclasten verstoord.

Wat is de conversiefase?

Het volledig doorsnijden van een bot door indirecte of directe kracht wordt ook wel een breuk genoemd. Wanneer een bot breekt, ontstaan ​​er twee of meer fragmenten, die meestal therapeutisch weer in elkaar kunnen worden gezet.

Botbreuken zijn direct primaire of indirecte secundaire fracturen. Bij directe facturen liggen de uiteinden van de pauze direct naast elkaar. Indirecte breuken worden daarentegen gekenmerkt door een opening tussen de uiteinden van de breuk. Fractuurgenezing is primair of secundair, afhankelijk van het type fractuur. Tijdens secundaire fractuurgenezing vormt zich een zichtbare callus, ook wel botlitteken genoemd.

Secundaire fractuurgenezing vindt plaats in vijf fasen. De verwonding- en ontstekingsfase wordt gevolgd door de granulatiefase en verharding van eelt. Aan het einde van de secundaire fractuurgenezing is er de zogenaamde remodelleringsfase, die bestaat uit modellerings- en remodelleringsprocessen. Het bot groeit net zo veel als het wordt afgebroken. Op deze manier wordt een stabiel skeletstelsel in het lichaam behouden, zelfs nadat fracturen goed zijn genezen.

Functie en taak

De rode modellering van botweefsel wordt gebruikt om nieuw botweefsel op te bouwen en oud botweefsel te verwijderen. Het proces is relevant voor de genezing van indirecte fracturen. Het vindt echter ook onafhankelijk van botbreuken in het lichaam plaats om botstructuren aan te passen aan belastingen.

Naast osteoclasten zijn osteoblasten bij het proces betrokken. Osteoclasten zijn cellen met meerdere kernen. Ze worden gevormd door de fusie van mononucleaire voorlopercellen in het beenmerg en maken deel uit van het mononucleaire fagocytische systeem. Dit maakt ze tot een van de cellen van het reticulaire bindweefsel. Hun taken omvatten voornamelijk het afbreken van de botstof.

Daarentegen wordt botvorming uitgevoerd door de osteoblasten. Deze cellen komen voort uit ongedifferentieerde cellen van het mesenchym en zijn dus embryonale bindweefselcellen. Ze hechten zich als huidlagen aan de botten en vormen zo de basis voor nieuwe botsubstantie. Deze basisstructuur wordt ook wel de botmatrix genoemd en ontstaat door de uitscheiding van type 1 collageen en calciumfosfaten of carbonaten in de interstitiële ruimte.

Tijdens botvorming worden de osteoblasten een raamwerk van osteocyten zonder het vermogen zich te delen. Dit raamwerk mineraliseert en is gevuld met calcium. Het netwerk van osteocyten wordt opgeslagen in het nieuw gevormde bot.

Als reparatiemechanisme minimaliseert de heropbouwfase de slijtage van het bot en zorgt het voor een stabiel en functioneel skelet. Structurele schade veroorzaakt door alledaagse stress wordt gecorrigeerd door hermodellering en de microarchitectuur van het bot wordt aangepast aan de stressomstandigheden. Remodellering speelt een rol bij de genezing van fracturen, vooral in de vorm van remodellering van de callus. Het herstructureringsproces zorgt voor een volledig veerkrachtig bot.

De osteoclasten breken de botmatrix af tijdens het hermodelleren en de osteoblasten bouwen via het tussenstadium osteoïde nieuwe botstof op. De osteoclasten graven zich in de botmatrix door middel van lytische enzymen zoals cathepsine K, MMP-3 en ALP, waar ze resorptielacunes vormen. In velden van ongeveer 50 cellen scheiden osteoblasten het nieuwe skelet uit. In het verdere verloop hiervan wordt dit collageenraamwerk verkalkt en resulteert zo in een stabiel bot. De conversieprocessen zijn vermoedelijk onderworpen aan een hoger controlesysteem, ook wel koppeling genoemd. De exacte regulerende mechanismen van hermodellering zijn nog niet bekend.

Ziekten en aandoeningen

Remodellering speelt een rol bij ziektebeelden zoals osteoporose bij ouderen. Bij deze ziekte neemt de botdichtheid af. Bij osteoporose breekt de botstof buitensporig snel af. De osteoblasten kunnen de ontwikkeling van nieuwe stof nauwelijks bijhouden. Dit maakt patiënten vatbaarder voor fracturen. Naast instortingen van het wervellichaam komen vaak femurfracturen bij het heupgewricht, spaakfracturen bij de pols en fracturen van de humeruskop voor. Bekkenfracturen zijn ook een veel voorkomend symptoom van osteoporose.

De meest voorkomende oorzaak van osteoporose is een onvoldoende opbouw van botstof gedurende de eerste drie decennia van het leven. Tot de leeftijd van ongeveer 30 jaar neemt de botstof permanent toe door de activiteit van de osteoblasten. Een gezond persoon bouwt in de eerste drie decennia van zijn leven zoveel botstof op dat het toegenomen afbraakwerk in de latere decennia van zijn leven geen complicaties veroorzaakt.

Er zijn verschillende redenen waarom osteoporosepatiënten in de eerste decennia van hun leven te weinig botstof hebben opgebouwd. Voeding kan bijvoorbeeld een rol spelen. Andere mogelijke oorzaken zijn ontstekings- of hormonale ziekten.

Osteoporose is niet de enige ziekte die modelleer- en remodelleringsproblemen kan veroorzaken. De processen van osteoclasten of osteoblasten kunnen b.v. ook genetisch aangetast zijn. Bij pycnodysostosis is bijvoorbeeld de activiteit van de osteoclasten sterk verminderd. Hetzelfde geldt voor polycystische lipomembraneuze osteodysplasie of de ziekte van Nasu-Hakola.

Verhoogde osteoclastactiviteit is aanwezig bij hyperparathyreoïdie, de ziekte van Paget of aseptische botnecrose. Reumatoïde artritis, osteogenesis imperfecta of reuzenceltumoren kunnen ook de overactiviteit veroorzaken.

Ongereguleerde activiteiten van de osteoblasten spelen daarentegen vooral een rol bij botgroei. Een degeneratie van de osteoblasten kan bijvoorbeeld osteoblastomen veroorzaken en daarmee een vorm van botkanker.