Durante el desarrollo embrionario, la mayoría de los huesos se forman a través de condensaciones mesenquimatosas. En el caso de los huesos del cráneo, estas condensaciones se diferencian directamente en células óseas en el proceso llamado osificación intramembranosa. Sin embargo, el proceso de los huesos largos es diferente y permite el crecimiento hasta la pubertad.
Los huesos largos crecen en una plantilla de cartílago, en un proceso llamado osificación endocondral. Inicialmente, las condensaciones mesenquimales se diferencian en cartílago, poblado por células llamadas condrocitos. La plantilla luego se condensa y se vuelve hipóxica en el centro. Esto estimula aún más la diferenciación de las células e induce la secreción de ciertas moléculas que atraen los vasos sanguíneos y, con ellos, las células formadoras de sangre. Luego, el hueso se coloca sobre la plantilla del cartílago. El cartílago restante continúa expandiéndose y muriendo, impulsando la formación de hueso largo. Más adelante en el desarrollo, otro evento de invasión de sangre ocurre en el extremo de los huesos y se forma un centro secundario de osificación. El cartílago entre los dos centros de osificación continúa impulsando la formación de hueso largo hasta la pubertad, cuando su actividad se agarra y los elementos óseos se fusionan.
El siguiente diagrama ilustra este proceso utilizando Azul Alciano (tinción específica de cartílago) y Rojo Alizarina (tinción específica de hueso) de muestras de ratón en desarrollo:
Dato interesante: El tejido cartílago no está mineralizado y no se muestra en una radiografía. Vea si puede detectar la diferencia entre la radiografía de rodilla joven y adulta a continuación:
La estructura responsable del crecimiento de los huesos largos está hecha completamente de cartílago. se llama cartílago de crecimiento. La placa de crecimiento consiste únicamente en un tipo de célula, llamada condrocito, sin embargo, a lo largo de la altura de la placa de crecimiento, los condrocitos existen en diferentes etapas de diferenciación, como se ilustra a continuación.
Condrocitos en el descanso de la zona de formar una agrupación de células para el resto de la estructura. A medida que salen de esta zona, se aplanan y se dividen, impulsando así el crecimiento de los huesos largos. Tras la división, se alinean en las columnas a lo largo del eje de la placa de crecimiento. Hacia la parte inferior de la estructura, los condrocitos se agrandan (hipertrofia), comienzan a secretar un cóctel diferente de moléculas, que atraen la invasión de los vasos sanguíneos, y finalmente mueren, dejando un armazón de proteínas en el que se deposita el hueso nuevo.
Como se puede apreciar en la historia anterior, la osificación endocondral es un proceso estrechamente regulado y complejo. Debido a varias mutaciones, muchas cosas pueden salir mal, lo que resulta en un grupo de afecciones genéticas conocidas colectivamente como displasias esqueléticas.