Teisendusfaas

Teisendusfaas on viiefaasilise sekundaarse murru paranemise viimane etapp. Osteoklastide ja osteoblastide samaaegne aktiivsus eemaldab vana luumassi ja moodustab uue luu aine. Osteoporoosi korral on osteoblastide ja osteoklastide aktiivsus häiritud.

Mis on teisendusetapp?

Luu täielikku kahandamist kaudse või otsese jõu abil nimetatakse ka luumurruks. Kui luu puruneb, moodustub kaks või enam fragmenti, mida saab tavaliselt terapeutiliselt kokku panna.

Luumurrud on kas otseselt primaarsed või kaudselt sekundaarsed murrud. Otsearvete puhul on vaheajad otse üksteise kõrval. Kaudseid luumurde seevastu iseloomustab luumurru otste vaheline tühimik. Murru paranemine on primaarne või sekundaarne, sõltuvalt luumurdude tüübist. Murru sekundaarse paranemise ajal moodustub nähtav kallus, tuntud ka kui luuarm.

Murru teisene paranemine toimub viies faasis. Vigastus- ja põletikufaasile järgneb granuleerimise faas ja kalluse kõvenemine. Teisese luumurru paranemise lõpus on nn ümberehituse etapp, mis koosneb modelleerimis- ja ümberehitusprotsessidest. Luu kasvab nii palju, kui see laguneb. Sel viisil säilib kehas stabiilne luustik ka pärast luumurdude paranemist.

Funktsioon ja ülesanne

Luukoe punast modelleerimist kasutatakse uue luukoe moodustamiseks ja vana luukoe eemaldamiseks. Protsess on asjakohane kaudsete luumurdude paranemiseks. Kuid see toimub kehas ka luumurdudest sõltumatult, et kohandada luustruktuure koormustega.

Lisaks osteoklastidele osalevad protsessis ka osteoblastid. Osteoklastid on rakud, millel on mitu tuuma. Need moodustuvad luuüdis mononukleaarsete eellasrakkude sulandumisel ja on osa mononukleaarsest fagotsütaarsest süsteemist. See teeb neist ühe retikulaarse sidekoe rakkudest. Nende ülesanded hõlmavad peamiselt luu aine lagundamist.

Teisest küljest teostavad luukoe moodustumist osteoblastid. Need rakud tekivad mesenhüümi diferentseerumata rakkudest ja on seetõttu embrüonaalsed sidekoe rakud. Need kinnituvad luudele nagu nahakihid ja moodustavad seega uue luu aine aluse. Seda põhistruktuuri nimetatakse ka luu maatriksiks ja see luuakse I tüüpi kollageeni ja kaltsiumfosfaatide või karbonaatide eritumisega interstitsiaalsesse ruumi.

Luukoe moodustumisel muutuvad osteoblastid osteotsüütide raamistikuks, millel puudub võime jaguneda. See raamistik mineraliseerub ja on täidetud kaltsiumiga. Osteotsüütide võrk säilitatakse äsja moodustatud luus.

Remondimehhanismina minimeerib ümberehitusfaas luude kulumist ja säilitab stabiilse ja funktsionaalse luustiku. Igapäevaste pingete põhjustatud struktuurilised kahjustused parandatakse ümberkujundamise teel ja luu mikroarhitektuur kohandatakse stressitingimustele. Murru paranemisel mängib remodelleerimine rolli peamiselt kalluse ümberehitustööde vormis. Ümberkorraldusprotsess loob täielikult vastupidava luu.

Osteoklastid lõhustavad luu maatriksi ümberkujundamise käigus ja osteoblastid loovad osteoidi vaheetapi kaudu uue luu aine. Osteoklastid kaevavad end luumatriksisse läbi lüütiliste ensüümide nagu katepsiin K, MMP-3 ja ALP, kus nad moodustavad resorptsioonilünki. Umbes 50 rakuga väljadel eritavad osteoblastid uut luustikku. Selle edasises käigus kaltsineeritakse see kollageeni alus ja tulemuseks on stabiilne luu. Muundamisprotsessid alluvad tõenäoliselt kõrgema taseme juhtimissüsteemile, mida nimetatakse ka sidumiseks. Uuendamise täpsed regulatiivsed mehhanismid pole veel teada.

Haigused ja tervisehäired

Ümberkujundamine mängib rolli selliste haiguste korral nagu eakate osteoporoos. Selle haigusega väheneb luutihedus. Osteoporoosi korral laguneb luu aine liiga kiiresti. Osteoblastid ei suuda uue aine väljatöötamisega vaevalt sammu pidada. See suurendab patsientide luumurdude tõenäosust. Lisaks selgroolüli keha varisemisele esinevad sageli reieluumurrud puusaliigese lähedal, randme lähedal tekkinud kõnemurrud ja õlavarreluumurrud. Vaagnapiirkonna murrud on ka osteoporoosi tavaline sümptom.

Osteoporoosi kõige tavalisem põhjus on luu ebapiisav kogunemine esimese kolme elukümne jooksul. Kuni umbes 30-aastaseks saamiseni suureneb luu aine osteoblastide aktiivsuse tõttu püsivalt. Tervislik inimene ehitab elu esimese kolme aastakümne jooksul nii palju luu ainet, et hilisematel elukümnenditel suurenenud lagunemistöö ei põhjusta komplikatsioone.

Võib olla erinevaid põhjuseid, miks osteoporoosihaigetel on varasemates elukümnendites kogunenud liiga vähe luumainet. Dieet võib mängida rolli näiteks. Muud võimalikud põhjused on põletikulised või hormonaalsed haigused.

Osteoporoos ei ole ainus haigus, mis võib põhjustada modelleerimise ja ümberkujundamise probleeme. Osteoklastide või osteoblastide protsessid võivad olla nt. ka geneetiliselt kahjustatud. Näiteks püknodüstoosil väheneb osteoklastide aktiivsus oluliselt. Sama kehtib polütsüstilise lipomembranoosse osteodüsplaasia või Nasu-Hakola haiguse kohta.

Suurenenud osteoklastide aktiivsus ilmneb hüperparatüreoidismi, Paget'i tõve või aseptilise luu nekroosi korral. Ületalitlust võivad põhjustada ka reumatoidartriit, osteogenesis imperfecta või hiiglaslikud rakukasvajad.

Seevastu osteoblastide düsreguleeritud aktiivsus mängib peamiselt luude kasvu. Osteoblastide degeneratsioon võib põhjustada näiteks osteoblastoome ja seega teatud tüüpi luuvähki.