Considerações gerais

Os ossos do esqueleto humano desempenham várias funções, incluindo o suporte, a protecção dos órgãos internos, proporcionando um reservatório de cálcio e de fosfato e serve como fonte para todas as células sanguíneas. O tecido ósseo é constituído por células vivas embebidas numa matriz orgânica mineralizada. Existem dois tipos principais de células ósseas: osteoblastos (células formadoras de osso) e os osteoclastos (células de reabsorção óssea) (KARSENTY, 2003). Componentes estruturais de osso incluem osso cortical e osso trabecular. O osso cortical, também conhecido como o osso compacto representa cerca de 80% da massa óssea total, e encontra-se em grande parte nas hastes dos ossos longos e sua função principal é mecânica. O osso trabecular, também conhecido como osso esponjoso, é composto por finas placas ósseas preenchidas com medula hematopoiética, contendo gordura e vasos sanguíneos. As superfícies de osso trabecular são importantes para a remodelação óssea local (PRICE et al., 1993; BERENSON et al., 2006).

A superfície externa do osso cortical é recoberta pelo periósteo, uma fina estrutura vascular com uma camada fibrosa externa composta por fibras de colagénas e fibroblastos e uma camada interna composta por células osteoprogenitoras achatadas, que podem se diferenciar em osteoblastos (NATHER et al., 2005). O endósteo, o qual reveste a superfície interna do osso, é composto de células osteoprogenitoras e uma pequena quantidade de tecido conjuntivo. Tanto o periósteo quanto o endósteo proporcionar um fornecimento contínuo de novas células osteoprogenitoras e osteoblastos para o crescimento de osso e reparo. A matriz óssea é composta tanto da matéria orgânica e de matéria inorgânica. A matéria orgânica inclui fibras de colágeno tipo I composto por feixes de fibrilas e incorporado em uma substância fundamental contendo proteoglicanos e glicoproteínas. A matéria inorgânica é um análogo de fosfato de cálcio hidroxiapatita chamado. A dureza do osso é devido à associação da hidroxiapatite com fibras de colagénio (BERENSON et al., 2006).

O osso é um tecido dinâmico que permanentemente está sendo renovado como um mecanismo intrínseco de se regenera e como um meio de integrar os vários produtos químicos, hormonais e estímulos externos biomecânicos. Em nível celular, a remodelação óssea segue uma sequência de repetidos ciclos de reabsorção pelos osteoclastos, os quais derivam da linhagem de monócitos e macrófagos, seguidos pela formação óssea pelos osteoblastos, que são provenientes de células mesenquimais pluripotentes (HOFBAUER, HEUFELDER, 2001).

O processo normal pelo qual os osteoblastos e osteoclastos destroem o osso e forma novo osso existente é chamado de remodelação óssea. Os ossos são continuamente remodelados como um mecanismo para manter a força óssea e integridade. A massa óssea é mantida constante através de um equilíbrio da ação de osteoclastos e osteoblastos, em um processo multifásico, que inicialmente, os osteoclastos reabsorvem a matriz óssea, e, em seguida, os osteoblastos formam matriz óssea no mesmo local (BARON, 1999; BUIJS et al., 2009). Na fase de ativação, os osteoclastos migram para um local específico do esqueleto. Na fase de reabsorção ocorre erosão por estas células (um processo chamado também osteólise). E a fase seguinte, a inversão, é caracterizada por apoptose dos osteoclastos. Finalmente, na fase de formação, novo osso é depositado por osteoblastos (KHOSLA, 2001; BERENSON et al., 2006).

A remodelação óssea normal mantém o equilíbrio adequado entre a ação dos osteoclastos (células da reabsorção óssea) e osteoblastos (células formadoras de osso). Em certas condições ósseas, como nas neoplasias ósseas, incluindo metástases ósseas,

ocorre alteração neste equlíbrio, promovendo a formação elevada de osteoclastos, acelerando assim a reabsorção óssea e induzir a perda óssea (BERENSON et al., 2006; COCHRAN, 2008).

O estudo realizado por Epker e Frost (1965) foi um dos pioneiros a demonstrar que interações entre osteoblastos e osteoclastos seriam essenciais à remodelação óssea. Atualmente, sabe-se que o equilíbrio entre as atividades osteoclástica e osteoblástica é regulado por fatores físicos, como a estimulação mecânica e por diversos polipeptídeos, como hormônios e citocinas (BOYCE; XING, 2008; ANANDARAJAH, 2009).

A reabsorção óssea pelos osteoclastos desintegra o colágeno (que é o principal componente orgânico do tecido ósseo) e libera cálcio e fatores de crescimento a partir da matriz óssea. Noventa por cento das proteínas libertadas consiste da degradação dos produtos do colágeno, enquanto os restantes 10% são das citocinas da matriz e fatores de crescimento (MANOLAGAS e JILKA, 1995).

É importante ressaltar que a matriz óssea é considerada como um armazém de fatores de crescimento e citocinas. Grande quantidade de fator de crescimento transformante-b (TGF-b) e fator de crescimento de insulina (IGF) II, juntamente com o fator de crescimento de fibroblastos (FGF), fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGE) e outras citocinas são produzidas pelas células do estroma e imunológicas e são armazenados dentro da matriz óssea mineralizada (MUNDY 1993; MANOLAGAS e JILKA 1995; AZIM et al., 2012). Embora chamados ''fatores de crescimento'', não necessariamente induzem diretamente a proliferação de células malignas, pois podem, indiretamente, promover a angiogênese e osteoclastogênese, que por sua vez iria remodelar o osso para estimular o crescimento do tumor (ROODMAN, 1999; GUISSE et al., 2006).

Os osteoclastos são células especializadas derivadas da linhagem hematopoiética de macrófagos-monócitos que se aderem, e uma vez ativadas, degradam a matriz óssea (BOYLE et al., 2003; TEITELBAUM, 2007). Reabsorvem o osso através da geração de um microambiente isolado entre as células da membrana plasmática e a superfície óssea na qual a matriz mineralizada é mobilizada por um meio ácido, e a matriz orgânica é degradada pela protease lisossomal catepsina K (TEITELBAUM, 2007).

A reabsorção óssea é um processo de múltiplas etapas, iniciando-se com proliferação de precursores dos osteoclastos imaturos, seguindo com a diferenciação e maturação desse tipo celular, e finalmente a degradação das matrizes orgânicas e inorgânicas do tecido ósseo (TEITELBAUM, 2000). A osteoclastogênese é regulada por

uma cascata de eventos que envolvem a participação de moléculas e citocinas pró- inflamatórias, que apresentam um papel crucial em lesões patológicas que envolvem inflamação crônica (COCHRAN, 2008).

Jimi et al. (1996) e Takahashi et al. (1998) descreveram as primeiras evidências de que contatos célula-célula seriam necessários à indução da osteoclastogênese. Nestes estudos, constatou-se que a co-cultura de osteoblastos e precursores osteoclásticos resultava na formação de osteoclastos funcionais. Entretanto, quando estas populações celulares foram separadas por uma membrana seletiva, que permitia a passagem de fatores solúveis, mas não possibilitava a passagem de células, não houve formação de osteoclastos. Com base nessas evidências, sugeriu-se que o processo de osteoclastogênese envolvia a interação de ligantes, presentes nas membranas citoplasmáticas dos osteoblastos, com receptores existentes na membrana celular dos osteoclastos.

A partir destes relatos, várias pesquisas buscaram identificar fatores envolvidos na interação osteoblasto-osteoclasto. Dessa forma, entre 1997 e 1998, foram descobertas moléculas pertencentes ao grupo de receptores e ligantes relacionados ao TNF, representadas pelo RANK, RANKL e OPG, que seriam essenciais ao processo de remodelação óssea (ANDERSON et al., 1997; SIMONET et al., 1997; TSUDA et al., 1997; LACEY et al., 1998; YASUDA et al., 1998b).