Osteogénesis Imperfecta: Más Allá de los Huesos de Cristal

El hueso puede parecer una parte inerte de nuestro cuerpo. Sin embargo, es una estructura llena de vida, donde múltiples eventos celulares ocurren constantemente. Te invitamos a conocer una mutación genética que altera este ecosistema: la osteogénesis imperfecta, que tal vez, la conoces por su nombre popular, el síndrome de los huesos de cristal. 

Acompáñanos a descubrir de qué está hecho el hueso, cuáles son sus funciones y cómo los genes, junto con las células que lo componen, pueden verse alterados. 

Para qué sirven los huesos

Los huesos cumplen múltiples funciones. La más conocida es proteger órganos vitales, como el cerebro y el corazón. Además, albergan y protegen la médula ósea, el tejido encargado de producir las distintas células de la sangre. Por lo tanto, los huesos son necesarios tanto para el sistema circulatorio como el inmunológico. 

Los huesos también son sitios de anclaje para los músculos. Si los observas detenidamente, verás que no son lisos, sino que presentan protuberancias, surcos, y espinas. Estos “accidentes geográficos” son el resultado de su relación con los músculos, que se anclan a ellos y funcionan como un sistema de poleas: al contraerse, los músculos tiran de los huesos y generan movimiento. Estas aplicaciones de fuerza deforman un poco al hueso. Esta interacción constante entre músculos y huesos no solo nos permite movernos y caminar, sino que también da estructura y estabilidad a nuestro cuerpo.

Los músculos se insertan en el hueso para poder moverlos. 

Por último, los huesos son claves para el metabolismo, ya que actúan como un gran reservorio de calcio. Este mineral es esencial para el funcionamiento del organismo: permite que los músculos se contraigan, que las neuronas liberen neurotransmisores y que el corazón lata rítmicamente. Cuando los niveles de calcio en la sangre disminuyen, el hueso lo libera; y cuando hay un exceso, lo almacena para mantener un equilibrio constante.

¿De qué está compuesto el hueso?

El hueso puede parecer inerte, pero, en realidad, está lleno de vida. Está compuesto por dos partes: una inorgánica y otra orgánica. Imagínalo como un coral, una especie de “roca viva”. La parte inorgánica del hueso está formada por hidroxiapatita, un mineral compuesto de calcio y fosfato. De hecho, la apatita, sin el grupo hidroxilo (OH), incluso se usa en la joyería. Pero cuando se le añade ese grupo hidroxilo, se convierte en el mineral que da rigidez y resistencia a nuestros huesos.

Para que la hidroxiapatita se organice correctamente, debe colocarse alrededor de una red de colágeno, que es una proteína. El colágeno es la proteína más abundante del cuerpo y está presente en todos los órganos. Su función principal es formar la matriz extracelular, un espacio con textura gelatinosa que da estructura a los tejidos. Si aprietas tus mejillas y serpientes esa consistencia gelatinosas, es gracias al colágeno. 

El colágeno del hueso no parece por arte de magia, lo producen unas células llamadas osteoblastos. No solo producen el colágeno, sino que también depositan el mineral de manera ordenada, siguiendo la red de colágeno, para construir al hueso. 

Existen otros tipos de células en el hueso, denominadas osteoclastos, cuya función es la opuesta a la de los osteoblastos. En lugar de construir hueso, lo destruyen. Aunque suene contradictorio, este proceso es esencial. Los osteoclastos eliminan hueso viejo o dañado, mientras que los osteoblastos generan hueso nuevo, manteniendo un equilibrio dinámico. La regla es clara: la cantidad de hueso que se forma debe ser igual a la que se destruye para mantener la salud ósea.

La salud ósea se mantiene en un fino equilibrio: los osteoblastos forman la misma cantidad de hueso que los osteoclastos eliminan. 

La importancia del colágeno en los huesos

El colágeno forma parte de los componentes orgánicos del hueso. Los osteoblastos lo depositan como una base, sobre la cual luego se mineraliza. Su función es guiar la colocación ordenada de la hidroxiapatita, que es la parte mineral, inorgánica y rígida del hueso. Este orden es vital para definir la estructura y arquitectura del hueso. Podríamos comparar al colágeno con el cimiento de un edificio: sin él, la construcción no tendría estabilidad ni forma definida. 

El colágeno no solo actúa como la base estructural del hueso, sino que también le aporta ciertas propiedades mecánicas. Esta proteína está compuesta de subunidades entrelazadas en trenzas. Las trenzas de colágeno le confieren al hueso resistencia a la tensión y cierta elasticidad. Estas características son esenciales para que los huesos puedan soportar el movimiento y la locomoción sin romperse.

La osteogénesis imperfecta

Popularmente conocida como el síndrome de los huesos de cristal, la osteogénesis imperfecta, como su nombre indica, impide la formación correcta del hueso. Esta condición se debe a mutaciones genéticas que alteran el proceso normal de desarrollo óseo. Aunque existen 15 subtipos de osteogénesis imperfecta, nos enfocaremos en los primeros cuatro, ya que son los más comunes y afectan directamente al colágeno. Los demás subtipos, aunque no involucran alteraciones directas en el colágeno, también afectan la formación del hueso.

La osteogénesis imperfecta se origina por mutaciones en los genes del colágeno tipo 1, el tipo más abundante e importante en el hueso. Estos genes son el COL1A1, que produce la cadena alfa 1 y el COL1A2, que produce la cadena alfa 2. Cuando estas cadenas se entrelazan, se forma el colágeno. Si alguno de estos genes muta, el colágeno no cumple sus funciones normales. 

Los cuatro subtipos más comunes de osteogénesis imperfecta se clasifican según el tipo de mutación y la gravedad de los síntomas.

El colágeno sirve de guía para que los osteoblastos sepan dónde colocar el hueso. 

Osteogénesis imperfecta tipo I

Es el subtipo más frecuente. Ocurre cuando uno de los alelos (copias de los genes) de COL1A1 no funciona correctamente y deja de producir la cadena alfa 1. Como tenemos dos alelos (copias del gen), la copia sana puede compensar parcialmente la deficiencia, lo que resulta en síntomas leves o moderados. Los niños con este tipo suelen tener más fracturas durante la infancia y una esclera de color azul (la parte blanca del ojo). Esto ocurre porque, al haber menos colágeno, la esclera se vuelve más delgada y deja ver el color de las venas subyacentes.

Osteogénesis imperfecta tipo II

Este subtipo puede afectar tanto al gen COL1A1 como al gen COL1A2, generando un colágeno totalmente disfuncional. Es conocido como letal perinatal, ya que la gravedad de la mutación hace que los huesos sean extremadamente frágiles e incluso se rompan dentro del útero. Los bebés afectados suelen presentar múltiples fracturas antes y durante el nacimiento, además de problemas pulmonares y nerviosos graves. Desafortunadamente, este tipo suele ser letal, principalmente por las complicaciones respiratorias que provoca.

Osteogénesis imperfecta tipo III 

Aquí, la mutación afecta tanto la cantidad como la calidad del colágeno, lo que genera síntomas más severos que en el tipo I, aunque no es letal. Los niños con este tipo presentan baja estatura, deformidad ósea, problemas respiratorios y nerviosos y dificultad para caminar; usualmente requieren una silla de ruedas. 

Osteogénesis imperfecta tipo IV

Al igual que el tipo III, este subtipo se debe a una disminución en la cantidad y calidad del colágeno, pero con síntomas menos graves. Los niños afectados suelen presentar estatura más cercana al promedio, menos deformidad ósea y menos fracturas. Además, tienen mayor facilidad para caminar y no suelen requerir de una silla de ruedas, aunque sí de otro tipo de asistencia. 

¿Por qué un hueso de cristal?

La alteración del colágeno afecta las propiedades mecánicas del hueso. Sin embargo, la principal razón de debilidad se debe a los osteoclastos, las células encargadas de destruir el hueso. 

Cuando el colágeno es anormal y pierde su estructura habitual, no cumple su función de guía. Esto provoca que el cimiento del hueso sea defectuoso, y durante la mineralización, el hueso se forme de manera incorrecta, ya que los osteoblastos, las células que construyen el hueso, dependen del colágeno para depositar el mineral de forma ordenada.

El hueso malformado es detectado como dañado por los osteoclastos y lo eliminan. Sin embargo, como todo el hueso está afectado, se inicia un ciclo de destrucción acelerada. Esto rompe la regla de equilibrio: se destruye más hueso del que se forma.

La osteogénesis imperfecta tipo I es la forma más leve debido a que el colágeno es normal en estructura, pero está en baja cantidad. Por eso, el hueso no es tan frágil porque existe un mayor equilibrio entre destrucción y formación del hueso. 

Los síntomas dependen del tipo de mutación que presenta el colágeno. 

Pruebas genéticas para la osteogénesis imperfecta

El diagnóstico de la osteogénesis imperfecta se basa, en primera instancia, en los signos y síntomas clínicos. Cuando se sospecha su presencia, se realizan pruebas de imagen, como radiografías o resonancias magnéticas, para evaluar la estructura ósea. Posteriormente, mediante una biopsia, es posible analizar tanto el hueso como la calidad del colágeno. 

Las pruebas genéticas son una gran herramienta diagnóstica. Ofrecen mayor precisión y la posibilidad de identificar el tipo de mutación puntual. Esto permite identificar el tipo de osteogénesis imperfecta, proporcionar pronósticos de alta precisión, y seleccionar tratamientos personalizados. Además, son necesarias para identificar los subtipos que no impactan directamente al colágeno, pero sí al hueso.

En Nanolab, realizamos diferentes estudios genéticos como la secuenciación del exoma que permite realizar una profunda exploración de los genes, paneles genéticos para investigar las mutaciones más frecuentes. Pero no solo somos un laboratorio: somos un Centro de Genética Integral. Aquí contarás con el apoyo de un equipo multidisciplinario de genetistas, psicólogos y médicos que te acompañarán en cada paso del proceso. Conócenos y descubre cómo podemos ayudarte a ti y a tu familia.

Referencias

Subramanian S, Anastasopoulou C, Viswanathan VK. Osteogenesis Imperfecta. [Updated 2023 Feb 6]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK536957/

Etich, J., Leßmeier, L., Rehberg, M., Sill, H., Zaucke, F., Netzer, C., & Semler, O. (2020). Osteogenesis imperfecta-pathophysiology and therapeutic options. Molecular and cellular pediatrics, 7(1), 9. https://doi.org/10.1186/s40348-020-00101-9

Sam, J. E., & Dharmalingam, M. (2017). Osteogenesis Imperfecta. Indian journal of endocrinology and metabolism, 21(6), 903–908. https://doi.org/10.4103/ijem.IJEM_220_17

Zhytnik, L., Simm, K., Salumets, A. et al. Reproductive options for families at risk of Osteogenesis Imperfecta: a review. Orphanet J Rare Dis 15, 128 (2020). https://doi.org/10.1186/s13023-020-01404-w

Byers, P. H., Krakow, D., Nunes, M. E., Pepin, M., & American college of medical genetics (2006). Genetic evaluation of suspected osteogenesis imperfecta (OI). Genetics in medicine : official journal of the American College of Medical Genetics, 8(6), 383–388. https://doi.org/10.1097/01.gim.0000223557.54670.aa

Moreira CA, Dempster DW, Baron R. Anatomy and Ultrastructure of Bone – Histogenesis, Growth and Remodeling. [Updated 2019 Jun 5]. In: Feingold KR, Ahmed SF, Anawalt B, et al., editors. Endotext [Internet]. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2000-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279149/