Pembentukan tulang terdiri dari 2 tahap, yaitu:

1. Pembentukan matriks tulang.
2. Peletakan mineral-mineral ke matriks tulang itu.

Istilah "mineralisasi" merujuk pada tahap nomor dua. Jadi, mineralisasi berarti proses peletakan mineral-mineral pada matriks tulang. 

Komposisi

Komposisi tulang normal, termasuk tulang di sekitar mulut, terdiri dari 50% sampai 70% mineral, 20 sampai 40% matriks organik, 5% sampai 10% air, dan kurang dari 3% lipid. Mineral adalah penyusun tulang yang paling banyak. Mineral terbanyak pada tulang adalah kalsium dan fosfor. Terbanyak ketiga dan keempat adalah karbonat dan magnesium. Kalsium dan fosfor tersebut berada dalam bentuk senyawa hidroksiapatit dengan rumus kimia <Ca₁₀(PO₄)6(OH)_2.>. Kristal biohidroksiapatit yang dibentuk oleh tubuh ini berbeda dengan geohidroksiapatit yang dibentuk oleh alam dan tersedia dalam tanah dan batuan.

Tahap mineralisasi

Mineralisasi berlangsung dalam beberapa tahap. Tahap awalnya adalah pembentukan kristal hidroksiapatit dalam vesikel matriks yang tumbuh dari membran permukaan kondrosit, osteoblas, dan odontoblas. Selanjutnya hidroksiapatit tumbuh dan berkembang ke dalam matriks ekstraseluler dan mengendap di antara fibril kolagen.

Selama proses pemodelan ulang tulang, mineralisasi adalah proses yang melibatkan lebih dari satu tahap. Matriks organik baru yang diendapkan oleh osteoblas mulai menjalani proses mineralisasi pada hari ke-5 hingga ke-10 setelah deposisi dengan nukleasi sekunder. Maksudnya "nukleasi sekunder" adalah kristal yang sudah ada bertindak sebagai situs nukleasi untuk kristal yang baru. Tahap pertama ini membuahkan kandungan mineral jadi 50% hingga 70% dari nilai maksimal.

Setelah beberapa hari atau minggu, kecepatan mineralisasi sangat menurun dan tahap mineralisasi sekunder pun dimulai. Proses tahap kedua ini berkaitan dengan peningkatan jumlah, ukuran, dan kesempurnaan kristan yang berlangsung secara lambat hingga DMB maksimal tercapai.

Konsekwensinya, DMB dan heterogenitas kandungan mineral tulang kortikal dan trabekular sangat bergantung pada 3 parameter, yaitu:

1. frekwensi aktivasi pemodelan ulang tulang
2. kinetik mineralisasi primer dan sekunder
3. keseimbangan antara pembentukan tulang dan resorpsi tulang.

Penghambat mineralisasi

Pirofosfat inorganik ekstraseluler dari NPP1 dan ANKH menghambat pembentukan hidroksiapatit. TNAP (Tissue-Nonspecific Alkaline Phosphatase) menghidrolisis pirofosfat dan menyediakan fosfat anorganik untuk meningkatkan mineralisasi. Pirofosfat anorganik, fosfat piridoksal, dan fosfoetanolamin dianggap sebagai substrat fisiologis TNAP. Senyawa-senyawa ini terakumulasi dalam kejadian defisiensi TNAP. Apabila aktivitas enzimatik TNAP itu dihambat, maka ekspresi TNAP mRNA dan mineraliasi akan menurun. Mutasi gen TNAP akan menyebabkan penyakit hipofosfatasia. Saat ini peneliti telah berhasil mengidentifikasi 200 mutasi gen TNAP di seluruh penjuru bumi.

Referensi

Orimo H. The mechanism of mineralization and the role of alkaline phosphatase in health and disease (Mekanisme mineralisasi dan peran alkalin fosfat pada kesarasan dan penyakit). J Nippon Med Sch. 2010 Feb;77(1):4-12.

Y Bala, D Farlay, G Boivin. Bone mineralization: From tissue to crystal in normal and pathological contexts (Mineralisasi tulang: Dari jaringan ke kristal dalam konteks normal dan patologis). Osteoporosis International 24(8) · Desember 2012

https://boneandspine.com/bone-mineralization-process/; akses 5 Desember 2015

Parfitt, Michael. What Is Bone Mineralization? (Apa mineralisasi tulang itu?). The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism Volume 88, 26 April 2011, Issue 10