Chondrale Ossifikation

Videoempfehlung: Zell- und Gewebearten [14:29]

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Die chondrale Ossifikation, oder indirekte Verknöcherung, ist einer von zwei möglichen Wegen, aus denen Knochen gebildet werden kann.

Die chondrale Verknöcherung findet in den langen Röhrenknochen ungefähr in der 6. Embryonalwoche statt. Sie beinhaltet, wie der Name schon vermuten lässt (Knorpel = griechisch: Chondros), die Bildung von Vorstufen des Knorpels aus mesenchymalen Zellen. Anschließenden werden diese systematisch durch Knochen ersetzt und führen so zur Bildung des wachsenden Skeletts.

Der Prozess der chondralen Ossifikation kann in zwei Phasen unterteilt werden, die parallel zueinander ablaufen:

1. Die perichondrale Ossifikation, bei der von außen die Bildung einer Knochenmanschette aus dem perichondralen Bindegewebe stattfindet. Es kommt zur Bildung der primären Verknöcherungszentren in der Diaphyse (zentraler Teil des Knochens). Während der Knochen in der Diaphyse durch die Proliferation von Osteoblasten langsam den Knorpel ersetzt, wächst der Knorpel an den Enden des Knochens (Epiphyse) weiter und vergrößert so die Knochenlänge. Hier werden die sekundären Verknöcherungszentren gebildet. Die abgerundeten Bereiche an beiden Enden des Knochens werden auch als Epiphysenplatten/Wachstumsplatten bezeichnet, die das Längswachstum des Knochens nach der Geburt und bis ins frühe Erwachsenenalter fördern.
2. Die enchondrale Ossifikation, bei der die mesenchymalen Zellen mit ihrer Differenzierung zu Chondroblasten beginnen. Die Chondroblasten proliferieren weiterhin schnell und ordnen sich in Säulen senkrecht zur Längsachse des Wachstums an. Sie reifen schließlich zu Chondrozyten heran, die wiederum in der Nähe des Zentrums des Knorpelmodells hypertrophieren und den Inhalt der extrazellulären Matrix verändern, die sie absondern, indem sie Kollagen X und mehr Fibronektin, ein Glykoprotein, einbauen. Dies ermöglicht die Verkalkung des Gewebes. Das Knorpelmodell wird durch das Eindringen von Gefäßknospen langsam vaskularisiert. Die Knorpelzellen werden dann aufgrund der geringeren Nährstoffverfügbarkeit apoptotisch. Gleichzeitig wird durch Resorption des zentralen Teils des Knorpelvorläufers Knochenmark gebildet. Osteoprogenitorzellen gelangen durch die Gefäßknospen in das Knorpelmodell und differenzieren sich zu Osteoblasten. Diese bilden dann die Knochensubstanz.