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Überblick über gewebte Knochen: strukturelle Klassifizierung auf der Grundlage ihrer integralen Rolle bei der Entwicklung, Reparatur und pathologischen Knochenbildung in allen Wirbeltiergruppen

Die Entwicklung des kortikalen Knochens ist gekennzeichnet durch die anfängliche Bildung von gewebtem Knochen, gefolgt von der Ablagerung von lamellarem Knochen auf dem gewebten Gerüst. Dies geschieht bei der normalen Knochenbildung als integrales obligates Selbstfindungsmuster in allen Wirbeltiergruppen mit spezifischen zeitlichen und räumlichen Merkmalen. Es tritt auch bei Reparaturknochen auf, modifiziert durch die biophysikalische/mechanische Umgebung, und bei pathologischen Knochen, modifiziert durch die spezifische Störung und deren Schweregrad. Zwei räumlich unterschiedliche Osteoblasten-Zellpopulationen synthetisieren gewebten und lamellaren Knochen: mesenchymale Osteoblasten umgeben sich in einer zufälligen Anordnung in Umfangsrichtung mit Kollagen, um gewebten Knochen zu bilden; Oberflächen-Osteoblasten richten sich in einer linearen Anordnung auf der Oberfläche des gewebten Knochens (oder des angrenzenden lamellaren Knochens) aus, um parallelfaserigen lamellaren Knochen zu synthetisieren. Es werden vier spezifische Stadien der Gewebeknochenbildung definiert: Stadium I, frühe Differenzierung von Prä-Osteoblasten aus undifferenzierten mesenchymalen Zellen; Stadium II, mesenchymale Osteoblasten, die sich in einem 360°-Bogen mit zufällig ausgerichteten Matrixfasern umgeben; Stadium III, gewebte Matrix, die als Gerüst dient, auf dem Oberflächen-Osteoblasten beginnen, Knochen in parallelfaseriger lamellarer Form zu synthetisieren; Stadium IV, fortschreitende relative Verringerung des gewebten Knochens im Komplex aus gewebtem Knochen und lamellarem Knochen. Die Stadien II und IV werden weiter unterteilt (in a, b und c) durch die Verschiebung der Zellfläche/Matrixfläche und des Verhältnisses von gewebtem Knochen und lamellarem Knochen. Die unterschätzte biologische Bedeutung des gewebten Knochens besteht darin, dass er sich de novo an Stellen bildet, an denen zuvor kein Knochen vorhanden war. Diese Informationen ermöglichen eine gezielte Bewertung der molekularen und biophysikalischen Mechanismen, die der Bildung von Geflechtknochen zugrunde liegen, und deren Nutzung zur Initiierung einer verstärkten Knochenbildung.