103. Теории минерализации.

В кости содержится большое количество цитрата. В скелете сосредоточено примерно 90% все лимонной кислоты организма. Накапливается за счет цитратсинтазы одонтобластов. Важное свойство цитрата - вывсокая комплекеообразующая активность с ионами Са. Цитрат активирует кислые лизосомальные гидролазы Участвуют в процессах отложения солей Са и Р).

Минерализации кости предшествует синтез белков, гпикозаминогликанов, различных ферментов, макроэргов и др. Кости в отличии от твердых тканей зуба обладают способностью к минерализации. Полагали что кальцификация - простой процесс осаждения минеральных солей подчиняющихся законам

классической физической химии, при этом считали, что основным условием являются соответствущие концентрации

ионов Са и Р. Но кальцификация является сложным процессом в который вовлекается целый ряд соединений в том

числе белки и ферменты. В дальнейшем появились ферментативные теории осеофикиции.

1923 г.. Ведущую роль в процессе осеофикации принадлежит щелочной фосфотазе, т.е. под действием щелочной

фосфотазы происходит разрушение органических фосфосодержащих субстратов(глицерофосфат) и в результате

создается высокая концентрация ионов явление перенасыщения и последующее образование костной соли. Слабость теории: костная ткань содержит мало органических фосфатов, многие ткани содержат щелочную фосфатазу, но однако не все минерализуются.

Угнетение ферментов гликолиза и щикогенолиза сопровождается угнетением кальцнфнкации. была доказана необходимость АТФ для минерализации, поэтому появились другие теории сотяасно которым кристаллизацию инициируют компоненты органического матрикса обызвествляемых тканях. 1 Изучение функции коллагена в процессах минерализации позволило показать, что коллаген может инициировать нуклеацию апатитовых кристаллов на макромолекулах коллагеновых фибрилл, т.е. способен вызывать образование центров кристаллизации апатитов из

растворов фосфатов Са.

2 Свободный или связанный с белками хондроитинсульфат. Они интенсивно секретируются наряду с гликозаминогликанами, а затем подвергаются расщеплению лизосомальными гидролазами в образованием высокоактивных анионов. Предполагают, что биохимич., основу образования зародышевых кристаллов гидроксиапатита составляет реакция образования комплекса между коллагеном, АТФ, Са и хондроитинсульфатов Начало процесса минерализации объясняют в настоящее время усилением в остеобластах процессов распада гликогена и поступлением ацетилКоА в цикл Кребса, что приводит к выделению в окружающую среду цитрата и малата. Они способствуют растворению аморфоного фосфата Са. Во-вторых они создают оптимальную среду для деятельности кислых гидролаз выделяемых из лизосом остеобластов. Лизосомальные ферменты перестраивают органический матрикс кости.

104. Химический состав кости

Кости по праву считаю своеобразным депо минеральных веществ в организме. Здесь содержится примерно 99% Са, 87% Р, 50%Mg, 46%Na. В компактом веществе костей содержится в среднем 70% неорганических веществ, 20% органических и 10% воды. В губчатой кости соотношение иное: минеральные компоненты составляют 35-40%. органические 50-55% и вода 10-15%. Более 95% органического матрикса кости приходится на фибршшярный белок коллаген I типа. Коллаген костей имеет большое сходство с коллагеном мягких тканей: близость аминокислотного состава, идентичность строения полипептидкых цепей, однако здесь есть различия: а - больше оксилюиновых остатков, отсюда особая прочность поперечных сшивок.

б - серин чаще присутствует в виде фосфосерина.

в - в коллагеновые волокна входят так же пептиды богатые аспартатом и глутоматом.

Наличие фосфора а так же этих необычных пептидов считают, что имеют огромную значимость в процессах минерализации кости. Матрикс содержит так же примерно 16% неколлагеновых, специфичных для костной ткани белков: костный морфогенетический белок, глутоматные белки, связывающие Са, остеопонтин (фосфопротеин) остеокальцин, минералсвязывающие протеогликаны. В костной ткани всегда содержится альбумин, большинство тканиспецифичных неколлагеновых белков имеют сложный состав и относятся к гликопротеинам, фосфопротгинам, металлопротеинам и протеогликанам. Гликопротеиды костей содержат большее число сиаловой кислоты, чем гликопротеиды крови. Здесь практически нет уроновых кислот и сульфатов. В костях, а так же дентине, цементе и слюне найдены небольшие гамма карбоксиглутоматные белки. Они связаны с коллагеном а так же кристаллами гидроксиапатита. Эти белки легко образуют кальциевые соли и участвуют в регуляции связывания Са в кости, а так же зубной ткани. В органический метрике костной ткани входят гликозаминогликаны: основной представитель -хондроитин-4-сульфат, кератансульфат. Гликозаминогликаны принимают участие в формировании косного каркаса, Отложению минеральных солей обязательно предшествует синтез сульфатированных гликозаминогликанов. В костной ткани содержится гликоген является поставщиком энергии в процессе минерализации. Липиды кости принимают непосредственное участие в процессах минерализации. Много ферментов в частности лизосомаяьных, участвующих в резорбции кости. Фермента цикла Кребса. Характерна высокая активность щелочной фосфотазы и альдолазы.