ossifikationsprocess

Der Ossifikationsprozess bezeichnet die Bildung von Knochengewebe und umfasst die Umwandlung von Bindegewebe oder Knorpel in Knochen. Er ist wesentlich für die embryonale Skelettentwicklung, das Längenwachstum der Knochen während der Kindheit und die Knochenheilung nach Verletzungen. Es lassen sich zwei Hauptwege unterscheiden: intramembranöse Ossifikation und endochonldrale Ossifikation (auch endochondrale Ossifikation).

Intramembranöse Ossifikation: Aus Mesenchymzellen differenzieren sich Osteoblasten, die Osteoid produzieren, das mineralisiert und zu Knochengewebe wird. Auf diesem direkten Weg entstehen flache Knochen wie der Schädelkalotte, Teile des Gesichtsschädels und das Schlüsselbein.

Endochondrale Ossifikation: Zunächst bildet sich ein hyaliner Knorpelvorläufer, der durch Chondrozytenwachstum, Knorpelkalkung und vaskuläre Invasion ersetzt wird. Osteoblasten aus dem Periost bauen dann Knochen auf der Knorpelmatrix auf. In der Regel bildet sich zuerst ein primäres Ossifikationszentrum im Diaphyse, später sekundäre Ossifikationszentren in Epiphysen. Das Längenwachstum erfolgt über die Epiphysenfugen, bis sie in der Pubertät schließen.

Regulation: Die Ossifikation wird durch Transkriptionsfaktoren wie Runx2 und Osterix sowie Signalmoleküle wie BMPs, Wnt/β-Katenin und Indian Hedgehog gesteuert. Hormone wie Wachstumshormon, Schilddrüsenhormon und Sexualhormone beeinflussen das Knochenwachstum; mechanische Beanspruchung und Kalzium- sowie Phosphathomostase modulieren den Prozess.

Klinische Relevanz: Störungen der Ossifikation können zu Rachitis, Osteogenesis imperfecta oder anderen Knochenfehlbildungen führen. Knochenheilung nutzt beide Ossifikationswege, abhängig von Knochenart und Entwicklungsstand.