Forskere løser gåten om knokkelvekst

Forskere har knekket koden for hvordan knokler dannes helt ned på molekylært plan. Det kan føre til ­bedre behandling av beinskjørhet.

Forskere har knekket koden for hvordan knokler dannes helt ned på molekylært plan. Det kan føre til ­bedre behandling av beinskjørhet.

Shutterstock

Når du brekker et bein, reparerer kroppen seg selv, hvis den får mulighet til det. Og når barn er i voksealderen, blir knoklene lengre og tykkere hvert eneste år.

Men hvordan prosessen foregår på molekylnivå, har hittil vært et mysterium.

Sunt beinvev er tett og har en finmasket struktur (t.h.). Ved beinskjørhet blir det mer åpent og løst i strukturen.

© Shutterstock

Knokler blir skapt til trin for trin

Nå har forskere fra Chalmers tekniska högskola løst gåten.

De undersøkte prosessen ved hjelp av et elektronmikroskop og oppdaget at oppbygningen av knokkelen skjer i flere trinn.

Først danner spesielle celler – såkalte osteoblaster – mineralet kalsiumfosfat, som er grunnmaterialet til beinvevet. Cellene skaper mineralet i en amorf form, som gjør at det fortsatt er formbart.

Når kalsiumfosfatet forlater cellene, er det kapslet inn i små blærer som kalles vesikler, og det er først når blærene kommer inn i knokkelstrukturen at mineralet frigis.

Her krystalliseres det i en spesiell prosess som resulterer i langstrakte krystaller. De former seg etter det bindevevet av kollagenfibre som bestemmer knokkelens struktur.

Kalsiumfosfat dannes som en myk sement som først størkner når den er på plass inne i knokkelen.

© Shutterstock/Oliver Larsen

1.

Spesielle celler ved navn osteoblaster danner blærer med kalsiumfosfat som er formbart.

© Shutterstock/Oliver Larsen

2.

Kalsiumfosfat frigis fra blærene og trenger inn mellom kollagenfibre i skjelettvevet.

© Shutterstock/Oliver Larsen

3.

Harde krystaller av kalsiumfosfat dannes først når molekylene har fordelt seg i beinvevet.

Den nye kunnskapen om naturens måte å bygge opp knokler på kan hjelpe forskerne med å skape kunstig beinvev.

Dessuten kan oppdagelsen få betydning for behandling av beinskjørhet, som rammer 20–25 prosent av kvinner over 50 år og resulterer i svake og porøse knokler.