Meccanismi di degradazione ossea: il ruolo degli osteoclasti e degli enzimi

Caratteristiche dell'osteoclasto

Ricordando l’origine monocito-macrofagica, non dovrebbe sorprendere il fatto che l’osteoclasto sia caratterizzato da un importante comparto lisosomiale. In prossimità di ciascun nucleo è presente un complesso di Golgi da cui derivano vescicole contenenti una varietà di enzimi tra cui spiccano proteasi acide in grado di distruggere collagene.

Digestione extracellulare dell'osso

Di norma i lisosomi agiscono in sede intracellulare, per digerire materiale sequestrato dall’esterno o anche eliminare componenti citoplasmatiche. In questo caso la digestione deve necessariamente avvenire in sede extracellulare dato che non sarebbe possibile portare l’osso dentro la cellula. Per poter degradare l’osso è necessario creare uno spazio protetto, sigillato rispetto al resto dei tessuti circostanti, questo si ottiene grazie a proteine di adesione tra il plasmalemma e la superficie dell’osso. A questo punto, è possibile secernere le proteasi in questo spazio mediante l’esocitosi di lisosomi, al fine di iniziare ad attaccare il collagene della matrice ossea.

Acidificazione e degradazione ossea

Gli enzimi lisosomiali sono però attivi solo in ambiente acido. Per innescare la proteolisi è necessario quindi abbassare il pH in sede extracellulare. L’abbassamento del pH è reso possibile grazie all’azione di pompe protoniche che sono attive a cavallo della porzione di membrana. L’acidificazione del fluido extracellulare crea una condizione doppiamente favorevole perché si attivano le idrolasi che iniziano a degradare le fibrille collagene, ma al contempo, l’HCl che si trova nella zona provoca la dissoluzione della componente minerale della matrice.