Marcatori patologie ossee: Appunti di Biochimica clinica

Il  5%  è  costituito  da  queste  cellule,  il  rimanente  95%  cioè  il  grosso  da  cosa  è  costituito?  Il  grosso  in  totale  

sono  i  Sali  minerali  che  sono  il  60%,  più  della  metà  del  tessuto  osseo  è  matrice  inorganica  quindi  è  costituita  

da  Sali.  Quali  sono  i  Sali  che  entrano  nella  composizione  dell’osso?  La  cosiddetta  idrossiapatite  che  è  un  

cristallo  che  è  composto  da  ioni  che  sono  il  calcio  e  il  fosforo  (quindi  nell’osso  c’è  una  grossa  quantità  di  

calcio  e  di  fosforo).  Il  rimanente  35%  è  la  matrice  organica  o  matrice  proteica  che  è  costituita  

principalmente  da  fibre  di  collagene  e  questa  è  una  proteina  tipica  che  però  non  è  esclusiva  dell’osso,  ma  si  

trova  anche  nei  tendini,  nei  muscoli,  nei  connettivi.  Le  varie  molecole  di  collagene  di  questi  diversi  distretti  

sono  però  leggermente  diversi  l’uno  dall’altro  e  questo  configura  una  serie  di  diversi  tipi  di  collagene.  Il      

collagene  dell’osso  si  chiama  collagene  di  tipo  1  e  poi  ci  sono  il  10%  rimanente  di  questa  quota  proteica  

(che  nel  complesso  è  il  35%  dell’osso)è  costituita,  invece,  da  altre  proteine  che  sono  specifiche  ed  

estremamente  tipiche  dell’osso  e  sono  rappresentate  fondamentalmente  dall’osteocalcina  e  osteonectina.  

Quindi  queste  sono  le  varie  componenti  cellulari,  inorganiche  e  organiche  che  entrano  nella  struttura  

dell’osso.  Ora  passiamo  a  come  è  fatto  il  collageno  perché  se  noi  capiamo  bene  come  avviene  la  sintesi  

delle  fibre  di  collageno  capiamo  poi  in  maniera  automatica  quali  sono  i  marcatori  che  utilizziamo  per  

seguire  la  fase  di  osteo  deposizione  o  per  seguire  la  fase  di  riassorbimento.  Il  collagene  dell’osso  di  tipo  1  è  

una  proteina  molto  grossa    sui  300000  PM  sintetizzata  dagli  osteoblasti.  Ha    una  struttura  elicoidale  

trimerica  cioè  come  una  fune  dove  ci  sono  3  catene  che  avvolgendosi  ad  α-­‐eliche  l’una  nell’altra  

conferiscono  a  questa  molecola  la  struttura  a  tripla  elica  attorcigliata.  Quindi  ci  stanno  tre  catene  proteiche  

e  tra  queste  tre  due  sono  uguali  e  sono  di  tipo  alfa  1  e  una  sola  è  diversa  e  si  chiama  alfa  2,ognuna  di  

queste  è  sintetizzata  da  un  gene  differente.  Quindi  ci  sono  due  geni  deputati  alla  sintesi  del  collagene  

dell’osso:  uno  dà  origine  alla  catena  alfa1  e  l’altro  alfa2,  dall’assemblaggio  di    due  catene  alfa  1  e  una  alfa  2  

si  forma  la  tripla  elica  che  è  una  molecola    singola  di  collagene  non  è  la  fibra  già  finale.  La  molecola  di  

collagene  è  una  proteina  molto  particolare  nella  sua  struttura  primaria  (struttura  primaria  è  la  sequenza  di  

aa)  e  questa  sequenza  di  primaria  è  caratterizzata  da  una  tripletta  di  aa  che  si  ripete  un  numero  

elevatissimo  di  volte.  Questa  tripletta    è  costituita  sempre  dalla  presenza  di  gly  poi  in  posizione  2  e  3  

spesso(ma  non  sempre)  ci  sono  in  sequenza  prolina  e  lisina,  quindi  la  tripletta  tipica  della  molecola  di  

collagene  è  gly  pro  lis,  però  mentre  in  questa  ripetizione    gly  ci  sta  sempre,  pro  e  lis  possono  essere  anche  

sostituiti  da  altri  aa.  Pro  e  lisina,  una  volta  che  si  è  formata  la  sequenza  primaria  della  proteina,  cioè  di  

ognuna  di  queste  tre  catene,  le  pro  e  le  lis  non  tutte    ma  molte  vanno  incontro  a  una  modificazione  post  

tradizionale  (o  post  traslazionale  è  la  stessa  cosa)  che  da  origine  ad  aa  modificati  che  si  chiamano  

idrossilisina  e  idrossiprolina.  Quindi  nella  molecola  di  collagene  ci  sta  sempre  la  glicina  (1  su  3)  e  poi  ci  sta  

una  grande  quota  di  amminoacidi  modificati  che  sono  l’idrossiprolina  e  idrossilisina.  Come  avviene  la  

formazione  di  una  fibra  di  collagene?la  fibra  di  collagene  è  quella  che  alla  fine  sta  fuori  dall’osteoblasto.  La  

fibra  di  collageno  comincia  a  formarsi  all’interno  della  cellula  dove  due  catene  diverse  vengono  sintetizzate  

avvengono  modificazioni  post  traslazionali  dopo  c’è  l‘assemblaggio  della  tripla  elica,  e  tale  molecola  si  

chiama  procollageno  e  sta  all’interno  dell’osteoblasto  ma  da  qua  deve  uscire  fuori!  Però  per  operare  questa  

secrezione  i  peptidi  N  e  C  terminali  del  pro  collageno  devono  essere  scissi  allora  questa  è  una  cosa  da  

ricordare!  Nella  sintesi  del  collageno  si  sintetizzano  le  molecole  lunghe  e  avvengono  le  solite  modifiche  post  

traslazionali  e  le  tre  molecole  si  attorcigliano  ad  alfa  elica  e  poi  c’è  la  scissione  dei  peptidi    C  ed  N  terminale  

del  procollageno  per  cui  si  forma  la  molecola  di  collageno  che  viene    eliminata  all’esterno,  quindi  viene  

secreta  dall’osteoblasto  questa  tripla  elica.  A  questo  punto  interviene  la  formazione  di  legame  covalenti  tra  

tante  molecole  di  collageno  in  modo  da  formare  la  fibra  di  collageno,  cioè  noi  ci  dobbiamo  capire  perché  

l’osso  è  così  resistente  pur  essendo  elastico  (cioè  subisce  bene  anche  le  forze  di  trazione)?    Perché  ha  una  

fibra  molto  doppia  che  noi  dobbiamo  immaginare  come  tante  corde  messe  l’una  vicino  all’altra  e  attaccate  

con  legami  covalenti  e  questi  legami  covalenti  sono  i  famosi  legami  crociati  che &