Raadsel van botgroei opgelost

Onderzoekers zijn erachter hoe botten op moleculair niveau worden gevormd. Dat kan leiden tot een betere behandeling van osteoporose.

Onderzoekers zijn erachter hoe botten op moleculair niveau worden gevormd. Dat kan leiden tot een betere behandeling van osteoporose.

Shutterstock

Als je je been breekt, herstelt het lichaam vanzelf als je het rust geeft. En bij kinderen in de groei worden de botten ieder jaar langer en dikker.

Maar hoe dit proces op moleculair niveau verloopt, was lange tijd een mysterie.

Botweefsel met osteoporose (l) heeft een lossere en poreuzere structuur dan gezond botweefsel met zijn dichte, fijnmazige structuur (r).

© Shutterstock

Botten ontstaan stap voor stap

Onderzoekers van de technische universiteit Chalmers in Zweden hebben dit nu opgelost.

Toen ze het proces observeerden door een elektronenmicroscoop, zagen ze dat de botopbouw een aantal stadia kent.

Eerst vormen speciale cellen – osteoblasten – het mineraal calciumfosfaat, dat het basismateriaal van botweefsel is. Deze cellen maken het mineraal in een amorfe vorm, waardoor het nog vormbaar is.

Wanneer het calciumfosfaat de cellen verlaat, is het ingekapseld in vesikels, kleine blaasjes, die het mineraal pas in het botweefsel vrijgeven.

Hier kristalliseert het via een proces dat resulteert in langgerekte kristallen. Deze vormen zich naar het bindweefsel van collagene vezels, die de structuur van het bot bepalen.

Calcium wordt gevormd als een zacht cement, dat pas stolt als het in het bot is gearriveerd.

© Shutterstock/Oliver Larsen

1.

Speciale cellen, zogeheten osteoblasten, vormen blaasjes met zacht, nog vormbaar calciumfosfaat.

© Shutterstock/Oliver Larsen

2.

Calciumfosfaat wordt vrijgegeven in het botweefsel en begeeft zich tussen de collagene vezels.

© Shutterstock/Oliver Larsen

3.

Harde kristallen van calciumfosfaat ontstaan pas als de moleculen zich in het bot hebben verdeeld.

De kennis over de opbouw van botten is bruikbaar bij het maken van kunstmatig botweefsel. Ook kan de ontdekking van belang zijn voor de behandeling van de aandoening osteoporose.

Die treft 20-25 procent van de vrouwen boven de 50 jaar en resulteert in zwakke botten die snel breken.