3. DEVELOPING THE COMFORT TOOL – METHODOLOGY
3.2.3. Selecting Solar Radiation Programs
Constituye la superficie articular y, juntamente con el líquido sinovial, posibilita que el movimiento articular se realice con una fricción mínima. Macroscópicamente, tiene una superficie suave e hialina. Dependiendo del grosor, entre 1 a 4 mm, el color puede variar de blanco opaco a rosado debido a la transparencia del color del hueso subcondral. Carece de red vascular, linfática y nerviosa, por lo que su nutrición, así como la eliminación de residuos metabólicos, se realiza por difusión. Los vasos sanguíneos de la subíntima sinovial proporcionan los solutos nutricionales, que difunden a través de la íntima hasta el líquido sinovial y desde éste, a través de la matriz extracelular del cartílago, llegan a los condrocitos19.
Los condrocitos representan entre el 1% y el 12% del volumen del cartílago, siendo el resto matriz extracelular (MEC) que, a su vez, está compuesta por tres componentes principales: agua, colágeno y proteoglicanos. El contenido de agua varía entre el 70% y 80%, siendo mayor en animales jóvenes. En términos de materia seca, la MEC está compuesta por un 50% de colágeno, un 35% de proteoglicanos, un 10% de glicoproteínas (factores de crecimiento, COMP, proteinasas), un 3% de minerales, un 1% de lípidos y un 1% de otras sustancias2.
El examen microscópico del espesor del cartílago revela 4 zonas contiguas que se diferencian por la morfología de los condrocitos y la orientación de las fibras de colágeno. Cada zona responde a diferentes estímulos13. Los condrocitos de cada zona tienen un ritmo de crecimiento14, una expresión génica15,16 y un nivel de biosíntesis específicos17,18. La zona superficial o tangencial, que supone entre el 10% y el 20% del espesor del cartílago, es la que presenta una mayor concentración de condrocitos, que tienen una forma alargada y están dispuestos de tal forma que su axis mayor mantiene un paralelismo con la superficie articular; las fibras de colágeno, cuya densidad es mayor en esta zona que en las capas más profundas, también se disponen de forma paralela a la superficie. Se acepta la existencia de una lámina acelular de colágeno sobre la superficie de esta zona y débilmente unida al estrato celular de la misma. En la zona intermedia o transicional (40%-60% del espesor del cartílago) los condrocitos presentan un tamaño mayor y una morfología más ovoidea o redondeada; las fibras de colágeno se disponen de forma más aleatoria u oblicua respecto a la superficie articular. La zona profunda o radiada (30% del espesor del cartílago) se distingue porque incluye los condrocitos de mayor tamaño, de morfología algo alargada y orientados perpendicularmente a la superficie articular; las fibras de colágeno también se orientan perpendicularmente a la superficie articular. Adyacente al hueso subcondral, se encuentra la zona de cartílago calcificado, compuesta por células y matriz calcificada19. Los condrocitos de las zonas intermedia y profunda sintetizan más colágeno tipo II y GAGs16-18. La superficie del cartílago presenta poros de un diámetro aproximado de 6 nm que permiten el paso de algunos solutos (iones, glucosa, etc)20.
El colágeno total del cartílago está compuesto por colágenos formadores de fibrillas (tipos I, II, III, V, y XI) y no formadores de fibrillas21, siendo el colágeno tipo II el más importante cuantitativamente (90% a 95% del colágeno total)22. La principal diferencia entre el tipo I y II reside en el número de moléculas de hidroxilisina y en el grado de glicosilación. Las moléculas de colágeno tipo II se depositan a lo largo de un núcleo filamentoso de colágeno tipo XI23. El colágeno tipo IX se dispone longitudinalmente a lo largo de las fibrillas de colágeno tipo II, actuando como interfase entre varias fibrillas de tipo II y entre éstas y los proteoglicanos, proporcionando estabilidad mecánica24. Los tipos VI, XII y XIV desempeñan funciones como nexos entre las fibrillas de colágeno y otros componentes de la MEC25. El colágeno tipo II forma una malla tridimensional que alberga los proteoglicanos (PGs) e hialuronano (HA) que proporcionan resistencia a la compresión.
Los proteoglicanos constituyen el 35% de la MEC seca. Químicamente, constan de un núcleo proteico al que se fijan glicosaminoglicanos (GAG). Entre los grandes proteoglicanos, el agrecano representa el 85% de los proteoglicanos de la MEC; los tres GAG principales que integran su molécula son el condroitin-4-sulfato, el condroitin-6-sulfato y el keratan sulfato (KS). Las moléculas de agrecano se unen para formar agregados de agrecano que se unen al hialuronano. Los pequeños proteoglicanos representan el 5% de los proteoglicanos, están representados por el biglicano, decorin, fibromodulin entre otros. El decorin y fibromodulin se encuentran asociados a las moléculas de colágeno próximas a la superficie del cartílago articular. El decorin inhibe la formación de colágeno tipo I y II y el fibromodulin inhibe la fibrilogenesis. El biglican y el decorin se unen al TGF-β impidiendo que desarrolle su función biológica19. En el cartílago normal existe un recambio permanente y equilibrado entre la síntesis de PGs por los condrocitos y la degradación por proteinasas extracelulares, que están influenciadas por citoquinas como IL-126.
Los condrocitos responden ante los distintos niveles de stress de tal forma que los niveles de stress mecánico insuficientes o excesivos favorecen los procesos catabólicos27, mientras que los niveles fisiológicos normales favorecen los procesos anabólicos28. Las cargas soportadas actúan como estímulos mecánicos, osmótico/iónicos y eléctricos que pueden afectar la homeostasis celular29. Los condrocitos responden ante una amplia variedad de estímulos intracelulares y extracelulares, que incluyen la concentración de H+, el volumen, la presión, la osmolaridad, la concentración de Ca2+, factores de crecimiento y citoquinas. Se desconoce la importancia relativa de cada uno de estos factores. El Ca2+, por ejemplo, condiciona muchas funciones celulares, incluyendo la síntesis y degradación de la matriz30.
HUESO
Los osteoblastos trabajan coordinadamente con los osteoclastos formando una ―unidad de remodelación ósea‖ (URO). El osteocito también participa activamente en este dúo, ya que por medio del óxido nítrico (NO) y las prostaglandinas puede inhibir la actividad osteoclástica y estimular la actividad osteoblástica. En el adulto, la remodelación acontece sobre todo en el hueso esponjoso31.
Las citoquinas y FC no poseen receptores en los osteoclastos (o poseen expresión muy baja), sino en los osteoblastos. El receptor para calcitonina está en los osteoclastos. De este modo se asegura un estrecho control sobre la actividad potencialmente destructiva o reabsortiva osteoclástica. La actividad reabsortiva depende de la expresión de MMP y catepsina. El osteoblasto expresa receptores para citoquinas y FC proosteogénicos, antiresortivos, como antiosteogénicos o proreabsortivos. Si en un momento predominan estos últimos, el osteoblasto activa paracrinamente el osteoclasto. Esta activación depende de mediadores solubles como IL-1, IL-6, IL-11 y PGE2. La PGE2 puede ser sintetizada por el osteoblasto y por el osteoclasto para acción autocrina. Cuando el osteoclasto es activado por los mediadores solubles, produce PGE2.31
En la matriz predomina el colágeno tipo I. La solidez la proporciona la matriz mineralizada por precipitación de hidroxiapatita.