Herinrichtingfase: functie, taken, rol en ziekten

De verbouwingsfase is de laatste fase van de vijffasige secundaire fase breuk genezingsproces. Tijdens deze fase, oud bot massa wordt verwijderd en nieuwe botsubstantie wordt opgebouwd door de gelijktijdige activiteit van osteoclasten en osteoblasten. In osteoporoseis de activiteit van osteoblasten en osteoclasten verminderd.

Wat is de verbouwingsfase?

De verbouwingsfase is de laatste fase van de vijffasige secundaire fase breuk genezingsproces. Het omvat de gelijktijdige activiteit van osteoclasten en osteoblasten om oud bot te verwijderen massa en bouwen nieuwe botstof op. Het volledig doorsnijden van een bot door indirecte of directe kracht wordt ook wel een breuk. In het geval van een bot fractuurworden twee of meer fragmenten gevormd, die gewoonlijk therapeutisch kunnen worden samengevoegd. Botbreuken zijn directe primaire of indirecte secundaire fracturen. Bij directe breuken liggen de uiteinden van de breuk direct naast elkaar. Indirecte breuken worden daarentegen gekenmerkt door een opening tussen de breukuiteinden. Fractuurgenezing is primair of secundair, afhankelijk van het type fractuur. Secundaire fractuurgenezing resulteert in de vorming van een zichtbare eelt, ook bekend als een botlitteken. Secundaire fractuurgenezing vindt plaats in vijf fasen. De blessure en ontsteking fase worden gevolgd door de granulatiefase en eelt verharding. Aan het einde van de secundaire fractuurgenezing is de zogenaamde remodelleringsfase, die bestaat uit modellerings- en remodelleringsprocessen. Bij dit proces groeit het bot precies zo veel als het wordt geresorbeerd. Aldus wordt een stabiel skeletstelsel in het organisme gehandhaafd, zelfs na breuken met goede genezing.

Functie en taak

Opnieuw modelleren 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 komt echter ook in het lichaam voor, onafhankelijk van breuken, om botstructuren aan te passen aan spanningen. Naast osteoclasten zijn osteoblasten bij het proces betrokken. Osteoclasten zijn cellen met meerdere kernen. Ze worden gevormd door de fusie van mononucleaire voorlopercellen in de beenmerg en maken deel uit van het mononucleaire fagocytische systeem. Ze behoren dus tot de cellen van de reticulaire bindweefsel​ Hun taken omvatten voornamelijk afbraakwerkzaamheden aan botstof. Botvorming daarentegen wordt uitgevoerd door osteoblasten. Deze cellen komen voort uit ongedifferentieerde cellen van het mesenchym en zijn dus embryonaal bindweefsel cellen. Ze hechten zich vast aan het bot in een huid laagsgewijs en daarmee de basis vormen voor nieuwe botsubstantie. Dit basisraamwerk wordt ook wel botmatrix genoemd en wordt gevormd door de afscheiding van type 1 collageen en calcium fosfaten of carbonaten in de interstitiële ruimte. Tijdens botvorming worden osteoblasten een schavot van osteocyten die niet kunnen delen. Deze steiger mineraliseert en wordt gevuld met calcium​ Het netwerk van osteocyten is opgenomen in het nieuw gevormde bot. Als reparatiemechanisme minimaliseert de hermodellerende fase de slijtage van het bot en zorgt het voor een stabiel en functioneel skelet voor de mens. Structurele schade door alledaagse spanningen wordt gecorrigeerd door hermodellering en de microarchitectuur van het bot wordt aangepast aan de spanning voorwaarden. Bij fractuurgenezing speelt remodellering vooral een rol in de vorm van eelt verbouwing. De hermodelleringprocessen resulteren in een volledig dragend bot. Tijdens het hermodelleren breken de osteoclasten de botmatrix af en bouwen de osteoblasten via het tussenliggende osteoïdstadium nieuwe botstof op. De osteoclasten graven zich door lytisch in de botmatrix in enzymen zoals cathepsine K, MMP-3 en ALP, waar ze resorptielacunes vormen. In velden van ongeveer 50 cellen scheiden osteoblasten de nieuwe botmatrix uit. Naarmate het proces vordert, wordt deze collagene matrix verkalkt, wat resulteert in stabiel bot. Vermoedelijk zijn de hermodelleringprocessen onderhevig aan een bovengeschikte controle, ook wel koppeling genoemd. De exacte regulerende mechanismen van hermodellering zijn echter nog niet bekend.

Ziekten en aandoeningen

Remodellering speelt een rol bij ziektetoestanden zoals seniel osteoporose. Botdichtheid afname van deze ziekte. Botstof breekt buitengewoon snel af in osteoporose​ De osteoblasten kunnen de opbouw van nieuwe stof nauwelijks bijhouden. Dit maakt patiënten vatbaarder voor fracturen Vertebrale lichaam fracturen, fracturen van het dijbeen nabij de heup gewricht, breuken van de straal nabij de polsen fracturen van de humerus hoofd komen vaak voor. Bekkenfracturen zijn ook een veel voorkomend symptoom van osteoporose. De meest voorkomende oorzaak van osteoporose is onvoldoende botvorming tijdens de eerste drie decennia van het leven. Tot een leeftijd van ongeveer 30 jaar neemt de botstof permanent toe door de activiteit van osteoblasten. Een gezond persoon bouwt in de eerste drie decennia van zijn leven zoveel botstof op dat de toegenomen afbraak in de latere decennia van zijn leven geen complicaties veroorzaakt. Dat osteoporosepatiënten in de eerste decennia van hun leven te weinig botstof hebben opgebouwd, kan verschillende redenen hebben. Voeding kan bijvoorbeeld een rol spelen. Andere mogelijke oorzaken zijn ontstekings- of hormonale ziekten. Osteoporose is niet de enige ziekte die problemen kan veroorzaken bij het modelleren en hermodelleren. Ook kunnen de processen van osteoclasten of osteblasten worden verstoord, bijvoorbeeld door genetische factoren. Bij pycnodysostose is de osteoclastactiviteit bijvoorbeeld ernstig verminderd. Hetzelfde geldt voor polycystische lipomembraneuze osteodysplasie of de ziekte van Nasu-Hakola. Verhoogde osteoclastactiviteit is aanwezig in hyperparathyroïdie, de ziekte van Pagetof aseptische botnecrose. Reumatoïde artritis, osteogenese imperfecta of reuzenceltumoren kunnen ook de overactiviteit veroorzaken. Ongereguleerde activiteiten van osteoblasten spelen daarentegen voornamelijk een rol bij botproliferatie. Degeneratie van osteoblasten kan bijvoorbeeld osteoblastomen veroorzaken en dus een soort van botkanker.