Conociendo al sistema óseo por dentro
La ciencia nos ha impactado demostrándonos el comportamiento interno de el sistema óseo humano
Los nuevos hallazgos muestran que la mayor parte del mineral del que está hecho de hueso consiste en un ‘goo’ atrapado entre pequeños cristales, lo que permite el movimiento entre ellos, y es esta flexibilidad que deja que los huesos se rompan; la ciencia así muestra que el citrato de química – un subproducto del metabolismo celular natural – se mezcla con agua para crear un fluido viscoso que se encuentra atrapado entre los cristales a nano-escala formando los huesos. Este líquido permite bastante movimiento, o «slip», entre estos cristales para que los huesos sean flexibles, y no se rompan bajo presión.
Es el amortiguador de choque incorporado en el hueso que, hasta ahora, era desconocido. Si hay una fuga de citrato afuera, los cristales – hechos de fosfato de calcio – se fusionan en cúmulos más y más grandes que llegan a ser inflexibles, cada vez más frágiles y más propensos a quebrarse; esto podría ser la causa de la osteoporosis.
El equipo del Departamento de Química de Cambridge utilizó una combinación de espectroscopia de RMN, difracción de rayos X, formación de imágenes y modelado molecular de alto nivel para revelar las capas de citrato en el hueso. Dicen que este es el comienzo de lo que tiene que ser todo un cambio de enfoque para el estudio de la causa de las enfermedades óseas como la osteoporosis quebradizas, y las patologías óseas en general.
Se pensaba que el mineral óseo estaba estrechamente relacionado con la sustancia denominada hidroxiapatita, pero lo demostrado ahora, es que una gran parte del mineral óseo, posiblemente tanto como la mitad de él, en fin, se compone de esta sustancia pegajosa, donde el citrato es vinculante como un gel entre cristales minerales según la Dra. Melinda Duer, quien dirigió el estudio.
Esta estratificación de nano-cópica de fluído de citrato y cristales minerales en el hueso significa que los cristales permanecen en formas similares a placas planas que tienen la facilidad para deslizarse con respecto a la otra; sin el citrato, todos los cristales en el mineral óseo se derrumbarían juntos, convertidos en un gran cristal que tenderían a romperse. Es la estructura de capas que ha estado ausente de nuestro conocimiento científico.
Los investigadores lo comparan con dos hojas de vidrio con agua en el medio, que se pegan juntas, pero son capaces de deslizarse; es lo mismo en estos cristales óseos planos pero hay que tener algo que mantiene el agua allí, lo detiene, se sequen y detiene las placas, ya sea que se separen o se peguen rápido juntas, ahora sabemos que esa cosa es el citrato, una molécula «araña» con cuatro brazos, que puede unir fácilmente al calcio, el embalaje del hueso.
Esto significa que el citrato puede contener los cristales minerales juntos, al mismo tiempo que les impide la fusión, mientras que atrapan el agua que permite el movimiento resbaladizo que proporciona la flexibilidad del hueso; sin el citrato, el agua acaba por fluir directamente a través de estos vacíos.
- El cuerpo proporciona calcio de los huesos envueltos en citrato, para evitar que se fusione con fosfato y formando grandes sólidos – cristales minerales en los lugares equivocados – y quebradizos.
- El tejido óseo tiene una malla de proteína con agujeros donde se deposita el calcio.
- En los tejidos sanos, los agujeros son muy pequeños, por lo que cuando se deposita el calcio, el citrato que viene con él no puede escaparse y queda atrapado entre los cristales, creando las capas flexibles de placas de fluído y de los huesos.
Cuando las personas envejecen o sufren traumatismos óseos repetidos, la malla de proteínas no se repara tan bien por las células que tratan de reemplazar el tejido dañado, pero a menudo terminan masticando el tejido más rápido de lo que se puede volver a depositar; esto hace que los agujeros cada vez sean más grandes en la malla de proteínas, haciendo que los escapes de fluidos y cristales de citrato se fusionen, siendo interesante para la ciencia, encontrar la manera de detener este proceso para evitar o curar enfermedades como la osteoporosis.
El estudio es el primero de una serie de conclusiones, pero un avance importante para la medicina.
