অস্থিকরণ

অস্থিকরণ (যাকে অস্টিওজেনেসিস বা অস্থি খনিজকরণও বলা হয়) অস্থি পুনর্গঠনে হল অস্থিজনক কোষের দ্বারা নতুন অস্থি উপাদান স্থাপনের প্রক্রিয়া। এটি অস্থি কলা গঠনের সমার্থক। স্বাভাবিক, স্বাস্থ্যকর অস্থি কলা গঠনের দুটি প্রক্রিয়া রয়েছে: অন্তঃপর্দা অস্থিকরণ হল আদি সংযোজক কলা (মেসেনকাইম) সরাসরি অস্থিতে রূপান্তর, অন্যদিকে তরুণাস্থিময় অস্থিকরণে তরুণাস্থি একটি পূর্বসূরী হিসাবে জড়িত।

ভগ্নতা নিরাময়ে, তরুণাস্থিময় অস্টিওজেনেসিস সর্বাধিক সাধারণ প্রক্রিয়া, উদাহরণস্বরূপ প্লাস্টার অফ প্যারিস দ্বারা চিকিৎসা করা দীর্ঘ অস্থির ভগ্নতায়, যেখানে ধাতব প্লেট, স্ক্রু, পিন, রড এবং নখ দ্বারা খোলা জোড়া ও অভ্যন্তরীণ স্থিরকরণ চিকিৎসা করা ভগ্নতাগুলি অন্তঃপর্দা অস্টিওজেনেসিস দ্বারা নিরাময় হতে পারে।

অস্বস্থানিক অস্থিকরণ হল একটি প্রক্রিয়া যা অস্থি কলা গঠনের দিকে পরিচালিত করে যা প্রায়শই অস্বাভাবিক, কঙ্কালের বাইরের স্থানে ঘটে। ক্যালসিফিকেশন প্রায়শই অস্থিকরণের সাথে বিভ্রান্ত হয়। ক্যালসিফিকেশন হল কোষের ভিতরে এবং কলায় ক্যালসিয়াম-ভিত্তিক লবণ এবং স্ফটিক গঠনের সমার্থক। এটি এমন একটি প্রক্রিয়া যা অস্থিকরণের সময় ঘটে, তবে অগত্যা বিপরীত নয়।

যে সঠিক প্রক্রিয়াগুলির মাধ্যমে অস্থির বিকাশ ট্রিগার হয় তা অস্পষ্ট থেকে যায়, তবে বৃদ্ধি ফ্যাক্টর এবং সাইটোকাইনগুলি একটি ভূমিকা পালন করে বলে মনে হয়।

 সময়কাল প্রভাবিত অস্থি ভ্রূণ বিকাশের তৃতীয় মাস দীর্ঘ অস্থিতে অস্থিকরণ শুরু চতুর্থ মাস বেশিরভাগ প্রাথমিক অস্থিকরণ কেন্দ্র অস্থির ডায়াফাইসিসে উপস্থিত হয়েছে। জন্ম থেকে পাঁচ বছর দ্বিতীয় অস্থিকরণ কেন্দ্রগুলি এপিফাইসিসে উপস্থিত হয় মেয়েদের ৫ থেকে ১২ বছর, ছেলেদের ৫ থেকে ১৪ বছর অস্থিকরণ কেন্দ্রগুলি থেকে দ্রুত ছড়িয়ে পড়ছে এবং বিভিন্ন অস্থি খনিজায়িত হচ্ছে। ১৭ থেকে ২০ বছর উপরের অঙ্গ এবং স্ক্যাপুলার অস্থি সম্পূর্ণ খনিজায়িত ১৮ থেকে ২৩ বছর নিচের অঙ্গ এবং অস্থি কক্সির অস্থি সম্পূর্ণ খনিজায়িত ২৩ থেকে ২৬ বছর স্টার্নাম, ক্ল্যাভিকল এবং কশেরুকাগুলির অস্থি সম্পূর্ণ খনিজায়িত ২৫ বছর বয়সে প্রায় সমস্ত অস্থি সম্পূর্ণ খনিজায়িত

অন্তঃপর্দা অস্থিকরণ

অন্তঃপর্দা অস্থিকরণ করোটির সমতল অস্থি, চোয়ালাস্থি এবং শ্রোণিফলক গঠন করে।

অস্থিজনক কোষগুলি একটি অস্থিকরণ কেন্দ্র তৈরি করতে একত্রিত হয়। তারপর তারা অস্টিওয়েড নিঃসরণ শুরু করে, একটি অখনিজায়িত কোলাজেন-প্রোটিওগ্লাইক্যান ম্যাট্রিক্স যার ক্যালসিয়াম আবদ্ধ করার ক্ষমতা রয়েছে। ক্যালসিয়াম অস্টিওয়েডের সাথে আবদ্ধ হওয়ার সাথে সাথে ম্যাট্রিক্স শক্ত হয়, এবং অস্থিজনক কোষগুলি আবদ্ধ হয়ে অস্থিকোষে রূপান্তরিত হয়।

অস্থিজনক কোষগুলি অস্টিওয়েড নিঃসরণ অব্যাহত রাখার সাথে সাথে এটি রক্তনালীগুলিকে ঘিরে ফেলে, ট্র্যাবেকুলার (ক্যান্সেলাস বা স্পঞ্জি) অস্থি গঠনের দিকে পরিচালিত করে। এই রক্তনালীগুলি শেষ পর্যন্ত লাল অস্থি মজ্জায় বিকশিত হবে। অস্থির পৃষ্ঠে মেসেনকাইমাল কোষগুলি পেরিঅস্টিয়াম নামে পরিচিত একটি ঝিল্লি গঠন করে। অস্থিজনক কোষগুলি বিদ্যমান ম্যাট্রিক্সের সমান্তরালে অস্টিওয়েড নিঃসরণ করে, কমপ্যাক্ট (কর্টিক্যাল) অস্থির স্তর তৈরি করে।

তরুণাস্থিময় অস্থিকরণ
থাম্ব|তরুণাস্থিময় অস্থিকরণের পর্যায়গুলি দেখানো চিত্র
তরুণাস্থিময় অস্থিকরণ হল দীর্ঘ অস্থি এবং অন্যান্য অস্থি গঠন।
এটির জন্য একটি হায়ালিন তরুণাস্থি পূর্বসূরীর প্রয়োজন। তরুণাস্থিময় অস্থিকরণের জন্য দুটি অস্থিকরণ কেন্দ্র রয়েছে।

প্রাথমিক কেন্দ্র

দীর্ঘ অস্থিতে, অস্থি কলা প্রথম ডায়াফাইসিসে (খাদের মাঝখানে) উপস্থিত হয়। কন্ড্রোসাইটগুলি গুণিত হয় এবং ট্র্যাবেকুলি গঠন করে। তরুণাস্থি ক্রমাগত ক্ষয়প্রাপ্ত হয় এবং শক্ত অস্থি দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, এপিফাইসিসের দিকে প্রসারিত হয়। তরুণাস্থিকে ঘিরে থাকা একটি পেরিকন্ড্রিয়াম স্তর পেরিঅস্টিয়াম গঠন করে, যা অস্টিওজেনিক কোষ উৎপন্ন করে যা তারপরে একটি কলার তৈরি করে যা অস্থির বাইরের অংশকে বেষ্টন করে এবং ভিতরের মেডুলারি গহ্বরটি পুনর্গঠিত করে।

পুষ্টি ধমনী পুষ্টি ছিদ্র দিয়ে একটি ছোট খোলার মাধ্যমে ডায়াফাইসিস থেকে প্রবেশ করে। এটি অস্থিকরণের প্রাথমিক কেন্দ্রে আক্রমণ করে, অস্টিওজেনিক কোষ (বাইরের দিকে অস্থিজনক কোষ, ভিতরের দিকে অস্থিভংগকারী কোষ) নিয়ে আসে। পুষ্টি ছিদ্রের খালটি অস্থির সক্রিয় প্রান্ত থেকে দূরে পরিচালিত হয় যখন এক প্রান্ত অন্যটির চেয়ে বেশি বৃদ্ধি পায়। যখন উভয় প্রান্তে একই হারে অস্থি বৃদ্ধি পায়, তখন পুষ্টি ধমনী অস্থির সাথে লম্বভাবে অবস্থান করে।

অন্যান্য বেশিরভাগ অস্থি (যেমন কশেরুকা) এরও প্রাথমিক অস্থিকরণ কেন্দ্র রয়েছে, এবং অস্থি একইভাবে স্থাপন করা হয়।

দ্বিতীয় কেন্দ্র

দ্বিতীয় কেন্দ্রগুলি সাধারণত এপিফাইসিসে উপস্থিত হয়। দ্বিতীয় অস্থিকরণ বেশিরভাগ জন্মের পরে ঘটে (ডিস্টাল ফিমার এবং প্রক্সিমাল টিবিয়া ব্যতীত যা ভ্রূণের বিকাশের ৯ম মাসের মধ্যে ঘটে)। এপিফাইসিয়াল ধমনী এবং অস্টিওজেনিক কোষগুলি এপিফাইসিসে আক্রমণ করে, অস্থিভংগকারী কোষ এবং অস্থিজনক কোষ জমা করে যা যথাক্রমে তরুণাস্থিকে ক্ষয় করে এবং অস্থি তৈরি করে। এটি দীর্ঘ অস্থির উভয় প্রান্তে ঘটে তবে আঙ্গুল এবং পাঁজরের শুধুমাত্র এক প্রান্তে ঘটে।
থাম্ব|বৃদ্ধি প্লেটের অণুবীক্ষণিক চিত্র

বিবর্তন
থাম্ব|দাগি গার লার্ভা ২২ দিনে তরুণাস্থির জন্য নীল এবং অস্থির জন্য লাল রঞ্জিত
কশেরুকীদের মধ্যে একটি কাঠামোগত উপাদান হিসাবে অস্থি কীভাবে বিবর্তিত হয়েছে তার জন্য বেশ কয়েকটি অনুমান প্রস্তাব করা হয়েছে। একটি অনুমান হল যে খনিজ সংরক্ষণের জন্য বিবর্তিত কলা থেকে অস্থি বিকশিত হয়েছে। বিশেষভাবে, ক্যালসিয়াম-ভিত্তিক খনিজগুলি তরুণাস্থিতে সংরক্ষণ করা হত এবং এই ক্যালসিফাইড তরুণাস্থি থেকে অস্থি একটি এক্সাপটেশন বিকাশ ছিল。 যাইহোক, অন্যান্য সম্ভাবনার মধ্যে রয়েছে অস্থি কলা একটি অসমোটিক বাধা হিসাবে বা একটি প্রতিরক্ষামূলক কাঠামো হিসাবে বিবর্তিত হওয়া।

গবেষণায় সাম্প্রতিক অগ্রগতি
 অস্থিজনক কোষের উৎপত্তি ও অস্থি রোগতত্ত্ব (২০১৭-বর্তমান) 
২০১৪ সালের পর্যালোচনা নিবন্ধ  অস্থিজনক কোষের বিকাশ, জিনগত নিয়ন্ত্রণ এবং অস্থি রোগে এর ভূমিকা সম্পর্কে মৌলিক তথ্য দিয়েছিল। ২০১৭-পরবর্তী গবেষণায় নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি হয়েছে:

 ১. সংকেত প্রেরণ পথ 
 Wnt/β-ক্যাটেনিন পথ: Wnt3a সংকেত গ্লুকোজ বিপাক নিয়ন্ত্রণ করে mTORC2/AKT সক্রিয়করণের মাধ্যমে
 যান্ত্রিক সংকেত: পিয়েজোইলেক্ট্রিক (Piezo1/2) আয়ন চ্যানেল যান্ত্রিক চাপে সাড়া দেয়, RUNX2 অভিব্যক্তি বৃদ্ধি করে

 ২. কোষীয় যুগ্মকরণ 
 ক্লাস্টোকাইন: অস্থিভংগকারী কোষ থেকে নিঃসৃত ফ্যাক্টর:
    +
   ফ্যাক্টর
   প্রভাব
     স্ফিংগোসিন-১-ফসফেট (S1P)
   অস্থিজনক কোষ আকর্ষণ
     সেমাফোরিন ৪ডি (Sema4D)
   অস্থি গঠন হ্রাস


 ৩. একক-কোষ প্রযুক্তি 
 একক-কোষ RNA অনুক্রমণ (scRNA-seq): মেসেনকাইমাল স্টেম সেলের উপপ্রকার শনাক্তকরণ (Nes⁺, Prx1⁺)
 পর্যায়-নির্দিষ্ট চিহ্নিতকারী: 
 প্রাক-অস্থিজনক কোষ: Osterix (Osx), টাইপ I কোলাজেন
 পরিপক্ক কোষ: অস্টিওক্যালসিন (OCN)

 ৪. নতুন প্রোটিন ও ফ্যাক্টর 
 Fam102a: অস্থিভংগকারী ও অস্থিজনক কোষের ক্রিয়াকলাপ দ্বৈত নিয়ন্ত্রণ
 CCN3: গর্ভাবস্থায় নিঃসৃত হরমোন যা অস্থি ভর ৫০% বৃদ্ধি করে
 অস্টিওমর্ফ: বিশেষায়িত কোষ যা RANK (Receptor Activator of Nuclear Factor Kappa-B) সংকেত পুনর্ব্যবহার করে

 ৫. অস্থি গঠন প্রক্রিয়া 
+ প্রকার বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রক স্থির (SO) দ্রুত প্রাথমিক অস্থি গঠন Wnt/β-ক্যাটেনিন গতিশীল (DO) ধীর ট্র্যাবেকুলার সংগঠন PTHrP

 ৬. রোগতত্ত্বে অগ্রগতি 
 অস্টিওআর্থ্রাইটিস: OPG/RANKL অনুপাত হ্রাস ও ১৫-লিপোঅক্সিজিনেজ-১-এর ভূমিকা
 অস্টিওজেনেসিস ইম্পারফেক্টা: CRISPR/Cas9 দ্বারা COL1A1/2 জিন সংশোধন

 ৭. চিকিৎসা কৌশল 
 ন্যানোপ্রযুক্তি: হাইড্রোক্সিঅ্যাপাটাইট ন্যানোকণা দ্বারা খনিজকরণ ৭০% বৃদ্ধি
 ৩ডি জৈবঅনুকরণী কাঠামো: হাইড্রোজেল-কোলাজেন মিশ্রণে কোষ চাষ
 এপিজেনেটিক নিয়ন্ত্রণ: HDAC নিষেধক দ্বারা জিন অভিব্যক্তি পরিবর্তন

 ৮. উপপ্রজনন নিয়ন্ত্রণ 
 মাইক্রোআরএনএ: miR-29b (অস্থি গঠন সক্রিয়) ও miR-214 (অস্থি গঠন নিষেধ)
 হিস্টোন পরিবর্তন: H3K27ac চিহ্ন দ্বারা জিন সক্রিয়করণ

 ৯. যান্ত্রিক উদ্দীপনা 
 অস্থিকোষ-অস্থিজনক কোষ অক্ষ: যান্ত্রিক চাপে PGE2 নিঃসরণ
 কোশিক চাপ: তরল পেষক চাপ দ্বারা ইন্টিগ্রিন সক্রিয়করণ

 টীকা 
২০১৭-পরবর্তী গবেষণায় চারটি মৌলিক অগ্রগতি:
১. কোষীয় বৈচিত্র্য: একক-কোষ প্রযুক্তি দ্বারা নতুন কোষ প্রকার শনাক্ত
২. আণবিক ব্যবস্থা: Wnt, পিয়েজোইলেক্ট্রিক ও ক্লাস্টোকাইন পথের বিস্তারিত ব্যাখ্যা
৩. চিকিৎসা উদ্ভাবন: ন্যানোপ্রযুক্তি ও জিন সম্পাদনার প্রয়োগ
৪. রোগ ব্যবস্থাপনা: অস্থিসন্ধি প্রদাহ (OA) ও অস্থিজনন অপূর্ণতা (OI)-এর লক্ষ্যভিত্তিক চিকিৎসা কৌশল

আরও দেখুন

 ডিস্ট্রোফিক ক্যালসিফিকেশন
 মেকানোস্ট্যাট
 অসিকোন
 অস্টিওজেনেসিস ইম্পারফেক্টা
 ফাইব্রোডিসপ্লাসিয়া অসিফিক্যানস প্রোগ্রেসিভা
 প্রিমরোজ সিন্ড্রোম

তথ্যসূত্র

বিষয়শ্রেণী:প্রাণি শারীরতত্ত্ব
বিষয়শ্রেণী:কঙ্কাল তন্ত্র
বিষয়শ্রেণী:জৈবিক টিস্যু