Osteogénesis: la formación de los huesos

Revisado y aprobado por el biotecnólogo Alejandro Duarte

Escrito por Equipo Editorial

Última actualización: 09 julio, 2023

La formación de tejido óseo es un proceso fascinante que forma parte del desarrollo humano y que recibe el nombre de osteogénesis. Se inicia durante la octava semana de desarrollo embrionario y el primer hueso que se forma es, curiosamente, la clavícula. 

Además de ser el proceso de formación de los huesos, la osteogénesis es el proceso del cual depende la reparación de los mismos en caso de fracturas. ¿Quieres saber más al respecto? En ese caso, no dejes de leer todo lo que vamos a comentarte a continuación.

Formación y desarrollo del esqueleto

La totalidad de los huesos del esqueleto humano derivan de tres estructuras embrionarias: los somitas, el mesodermo y la cresta neural.

El proceso de osteogénesis consiste en la transformación de tejido preexistente en tejido óseo. Existen dos mecanismos:

• Osificación intramembranosa. Este es el nombre que recibe la transformación directa del tejido original por tejido óseo.
• Osificación endocondral. Este proceso es algo más complejo y se lleva a cabo en dos etapas. En primer lugar, el tejido inicial se sustituye por cartílago, a continuación, el cartílago se osifica.

Estructuras embrionarias que dan lugar a los huesos

Los somitas son estructuras embrionarias transitoria y son fundamentales para el desarrollo del patrón de estructuras segmentadas propias de los vertebrados. De los somitas derivan los huesos que forman parte del eje central del cuerpo o esqueleto axial. Estos son los huesos del cráneo y los auditivos, el hioides, las costillas el esternón y la columna vertebral.

El mesodermo es la capa intermedia (una de las tres capas celulares) a partir de las cuales se desarrolla la totalidad del embrión.

Inicialmente, existen tres capas de células: una exterior, una intermedia y una interna. Gracias a un complejo proceso de diferenciación, todas y cada una de estas se desarrollan a partir de ellas.

Finalmente, la cresta neural es una formación celular transitoria, propia de las primeras etapas del desarrollo. Tiene una característica fundamental: la pluripotencialidad de sus células. Es decir, las células pueden dar lugar a casi cualquier tipo de estructura definitiva del cuerpo.

En lo referente al esqueleto, dan lugar a los huesos craneofaciales, al cartílago y a otras estructuras.

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Proceso de osificación intramembranosa

Mediante este proceso se forman los huesos planos del cráneo. Como su nombre indica, la osificación se produce en el interior de una membrana de tejido conjuntivo. Algunas de las células de esta membrana se convertirán en osteoblastos, las células formadoras de la matriz ósea. Otras, lo harán en células que forman parte de los pequeños vasos sanguíneos que irrigan los huesos.

Los osteoblastos se agrupan formando lo que se conoce como centro de osificación, alrededor del cual se irá formando de manera progresiva el hueso. Estas células sintetizan y liberan los componentes necesarios para crear una matriz capaz de captar las sales de calcio.

De este modo, la membrana inicial se osifica. La transformación de células embrionarias en osteoblastos se produce gracias a la activación del factor de transcripción CBFA1. A su vez, la activación de CBFA1 depende de las proteínas BMP.

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Te puede interesar: Los primeros meses de vida: el desarrollo de los huesosProceso de osificación endocondral

Este otro proceso se caracteriza por la formación de cartílago a partir del tejido embrionario y su posterior osificación. Para ello, son necesarias cinco etapas:

• Las células expresan dos factores de transcripción: Pax 1 y Scleraxis, fundamentales para la activación de los genes que convertirán las células originales en cartílago. La expresión de los factores de transcripción es posible gracias a que unas células inducen a las vecinas a ello de manera paracrina.
• A continuación, las células que han expresado los genes necesarios, se agrupan y se convierten en condrocitos. Estos se multiplican rápidamente y forman una especie de “molde” para el futuro hueso.
• En un cuarto paso, la multiplicación se detiene y los condrocitos aumentan de tamaño.
• Finalmente, el molde de cartílago es recorrido por los vasos saguíneos en formación. Los condrocitos van muriendo de manera progresiva, siendo sustituidos por osteoblastos.

Osteoblastos y osteoclastos

A diferencia de los osteoblastos, los osteoclastos son células encargadas de la destrucción ósea.

Osteogénesis imperfecta: la enfermedad de los huesos de cristal

La osteogénesis imperfecta es una enfermedad genética, caracterizada por una debilidad excesiva de los huesos. Las personas que la padecen sufren fracturas de manera casi constante. Otros problemas asociados son sordera, dificultades visuales o estreñimiento.

La enfermedad es debida a mutaciones que alteran el colágeno I, un componente esencial en la matriz ósea. La carencia de esta sustancia es la responsable de la excesiva fragilidad de los huesos de los afectados.

Osteopetrosis: huesos demasiado densos

En la mayoría de los casos, debido a mutaciones, la anhidrasa carbónica de los osteoclastos se encuentra alterada, convirtiéndolos en disfuncionales. Las personas con esta enfermedad, también sufren fracturas debido a que los huesos formados son anómalos.

Como hemos podido ver, el proceso de formación de los huesos -conocido como osteogénesis– es sumamente interesante, y es notable lo importante que es para el desarrollo y la salud humana desde el vientre materno.