Tissus osseux

Chapitre 7 : Les tissus osseux
L'os est un tissus vivant. L'os est un tissu renouvelé en permanence pendant toute la vie.
Le remodelage est caractérisé par des séquence de résorption et de synthèse.
Lʼos est un tissu mésenchymateux spécialisé squelettique dont la MEC est imprégnée de
sels minéraux cristallisés qui vont la rendre rigide et imperméable. Ces séquences vont
permettre dʼentretenir et de maintenir les cavité mécaniqeus des eaux et de les adapter
aux nouvelles contraintes du milieu extérieur. Lʼos est également un acteur principal dans
le métabolisme du calcium et du phospohore : il représente la réserve de ces 2 minéraux.
Role de charpente et de protection.
Les acteurs des tissus osseux sont des cellules qui vont agir de concert entre les synthèse
de l'os: ostéoblastes et de résorption: ostéoclastes.
I- Définitions
Lʼos est un tissu conjonctif spécialisé squelettique.
La MEC est minéralisée ou calcifiée, caractérisée par sa dureté.
II- Origine
Elle est principalement mésoblastique.
Elle est mésenchymateuse pour la lignée ostéoblastique et hématopoïétique pour la lignée
ostéoclastique (CFU, CFUGM : la lignée commune entre granulocyte, neutrophile et
monocyte).
III- Les constituants
1- Les cellules
a- Ostéocytes
Ce sont les cellules les + nombreuses du tissu osseux.
Elles sont englober dans une logette de MEC = ostéoplaste ou lacune ostéocytaire.
Elles réalisent un réseau ostéocytaire grâce à de fins prolongements cytoplasmiques qui
cheminent dans des canalicules au niveau de la MEC et qui permettent un contact
physique entre des ostéocytes voisins et aussi avec les ostéoblastes. Contact physiques
grace a des prolongements cytoplasmiques reliés entre eux par des jonctions
communicantes ou GAP jonctions.
Lʼostéocyte est une cellule ovalaire, parfois fusiforme, au grand axe parallèle à la surface
osseuse.
Le noyau est central, avec une chromatine condensée.
Le cytoplasme contient des organites cellulaire (= REG, AG, M) mais en quantité plus
faible qu'au niveau d'une cellule active. il contient aussi tout les organites nécessaires a la
survie d'une cellule.
Les prolongements cytoplasmiques de plusieurs ostéocytes sont reliés entre eux par des
jonctions communicantes ou jonction GAP.
Lʼespace péri-ostéocytaire compris dans lʼostéoplaste et qui contient du liquide extra
cellulaire est de largeur variable. Cette variabilité de largeur est liée aux capacités de
synthèse de la MEC à la surface de lʼostéoplaste. Mais lʼostéocyte est aussi capable de
mobiliser le calcium et le phosphate de la surface de lʼostéoplaste.
Durant sa vie ostéocytaire, cette cellule entretient la MEC proche dʼelle.
Il sʼagit dʼune cellule quiescente et sénescente (qui ne se divise plus) et avec une survie
cellulaire limitée.
Lʼostéocyte provient de la maturation de lʼostéoblaste qui lui dérive d'une cellule
mésenchymateuse.
L'os en tant qu'organe : un emsemble de tissus avec des fonctions propres. Caractérisé
principalement par le tissus osseux, il va héberger une moelle qui a besoin d'un support
TC.
- enveloppe externe de l'os: périoste
- enveloppe interne : endoste.
Ce micro-environnement médullaire va héberger la moelle qui peut être adipeuse, et de la
moelle hématopoïétique.
Il héberge aussi les cellules souches pour l'os et pour d'autres lignées comme les cellules
sanguines.
b- Ostéoblastes
Origine
Les surfaces externes et internes de lʼos sont presque partout recouvertes dʼune couche
dʼostéoblastes. Ces ostéoblastes sont responsables de la formation de la matrice osseuse
par synthèse et apposition de la matrice protéique, de la matrice ostéoïde, puis avec un
temps de retard, minéralisation de cette matrice.
La présence dʼostéoblastes à la surface interne des os permet la différentiation
morphologique de plusieurs types dʼostéoblastes :
- Ostéoblastes matures
- Ostéoblastes quiescents
Ostéoblaste mature
Ils s'agencent en bordures épithélioïdes jointives ou unités ostéoblastiques de 100 à 400
cellules par site de formation osseuse.
D'un point de vu cytologique, ce sont des cellules cuboïdales ou prismatiques de 20 à 30
μm de diamètre.
Ces cellules sont polarisées avec un pôle basale et un pôle apicale qui sera contre la MEC
en formation (os ostéoïde). Un pol osseux: dépôt de la MEC.
Chaque cellule présente des jonctions communicantes avec les voisines qu'elles soient
ostéoblastiques ou ostéocytaires.
Le noyau est à l'opposé du pole osseux. Cʼest un noyau volumineux a chromatine claire.
Le cytoplasme est basophile, riche en organites intra cellulaire = REG, AG, M. destinés a
produire une MEC.
Cet AG est au centre de la cellule, visible au niveau de la cellule par une zone claire et
bien détachée du noyau.
C'est une cellule qui va produire de manière importante des protéines, mais elle contient
aussi les organites nécessaires a la survie d'une cellule.
Les mitochondries sont particulières car elles contiennent des granules denses renfermant
des sels de calcium importants lors de la minéralisation de la matrice.
Au niveau du pole osseux, les ostéoblastes sont en contact avec la MEC = os ostéoïde ou
matrice ostéoïde, matrice nouvellement synthétisée mais non minéralisée.
Elle est la matrice protéique uniquement composée de collagène et de substance
fondamentale = matrice non calcifiée.
-­‐ Ostéoblastes quiescent
Activité moins importante que les ostéoblastes matures mais moins limitée que les
ostéocytes. Ils se situent à coté des ostéoblastes matures.
On les retrouve au sein du tissu ostéoïde mais aussi au niveau de la bordure.
Pour les cellules bordantes qui sont des ostéoblastes quiescents, lʼactivité reste en
sommeil jusquʼau signal de réactivation. Important dans le remodelage osseux.
- Ostéoblastes au sein du tissu ostéoïde
Ce sont des cellules allongées, au grand axe parallèle à lʼaxe du tissu osseux en
formation. Ce sont des cellules, avec des propriétés dʼactivité, localisées dans des
ostéoplastes (enfermés dedans).
La cellule peut synthétiser de la MEC tout autour dʼelle contrairement aux ostéoblastes
matures qui sont polarisés.
- Cellules bordantes
Cellules quiescentes, l'activité est moins importantes. Elles sont misent en sommeil
jusqu'au un signal d'activation. Elles sont localisées au niveau de la surface endostale qui
est une couche monocellulaire de cellules aplaties, fusiformes = cellules bordantes.
Ces cellules sont inactivées et quiescentes. Elles ont peu de cytoplasme, peu dʼorganites
cellulaires, traduisant une synthèse réduite.
Ces cellule peuvent être réactivées par plusieurs types de stimulis et sont importantes
dans le remodelage osseux.
c- Ostéoclastes
Il a une fonction de destuction de résorption osseuse.
L'ostéoclaste a pour origine la moelle osseuse.
Le précurseur ostéoclastique initial est une cellule souche hématopoïétique, de la lignée
GM-CFU.
Celui ci va se différencier dans le sens monocytaire sous influence du M-CSF et deviendra
préostéoclaste.
Ensuite, phase de différenciation, de maturation et d'activation, puis une phase de mort de
l'ostéoclaste qui sont principalement régulés par contrôle paracrine par les ostéoblastes.
Les préostéoclastes vont fusionner de manière asynchrone (pas tous en même temps)
pour réaliser des cellules multinucléés: les ostéoclastes multinucléés.
L'ostéoclaste, au contact de la matrice osseuse est activé, va entamer un cycle de
résorption au niveau d'un foyer prédéterminé, puis, une fois ce cycle terminé, il peut
mourir par apoptose et disparaitre ou être engagé dans un nouveau cycle de résorption
suivant les besoins.
La régulation est essentiellement ostéoblastique mais d'autres cellules peuvent intervenir,
comme des cellules stromales ou immunitaires.
A tout moment, suivant la demande, la cellule ostéoclastique, quelque soit son degrés de
maturation ou d'activation, peut être conduite vers l'apoptose.
Si cette cellule nʼest pas régulée on aura une destruction de lʼos.
Une fois que la résorption sur le site prédéterminé est terminée, l'ostéoclaste peut soit ne
plus être recruté, il s'engage alors vers un processus d'apoptose soit il peut être recruté
vers une autre site proche, et entame un autre cycle de résorption.
La régulation est essentiellement ostéoblastique mais d'autres cellules peuvent intervenir,
comme des cellules stromales ou immunitaires.
- Constituants
Cellules
Pré-ostéoclaste
/¶RVWpRFODVWH
Origine: Activation
GM-CFU
Ostéoblastes
Cellules immunitaires
Cellules stromales
Ostéoclaste multinucléé
RANK: Récepteur activateur de NF-NB
(Nuclear factor-Kappa B)
RANKL: Ligand de RANK
Ostéoclaste activé
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Cette régulation est essentiellement paracrine et elle se fait a partir d'une triade
d'effecteurs terminaux.
Les molécules en cause appartiennent a la super famille du TNF (tumor necrosis factor) et
de ses récepteurs.
$ - Ils sont appelés RANK (récepteur activateur du NfkB)
$ - ligand de RANK: RANKL
$ - Ostéoprotégérine (OPG)
RANKL et OPG sont produite essentiellement par les ostéoblastes et les cellules
stromales médullaires.
Le récepteur, RANK, est localisé a la surface des ostéoclastes.
Dans cette triade d'effecteurs, RANKL va stimuler la différenciation et l'activation des
ostéoclastes en agissant sur son récepteur RANK
Au contraire, OPG va inhiber la fixation de RANKL (ligand) sur RANK (son récepteur).
OPG va l'inhiber en se fixant sur RANKL, par voie de conséquence, elle va empêcher les
activités biologiques de RANKL.
OPG agit comme un récepteur compétiteur de la liaisons RANK-RANKL.
- Constituants
Cellules
Pré-ostéoclaste
/¶RVWpRFODVWH
Origine: Inhibition
GM-CFU
Ostéoblastes
(Cellules stromales)
Ostéoclaste multinucléé
Cellules immunitaires
Cellules stromales
(Ostéoblastes)
RANK: Récepteur activateur de NF-NB
(Nuclear factor-Kappa B)
RANKL: Ligand de RANK
Ostéoprotégérine
Ostéoclaste apoptotique
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A partir du stade préostéoclaste, on a le récepteur RANK (carré) localisé au niveau de la
membrane plasmique de la cellule.
Les ostéoblaste, mais aussi les cellules stromales et les cellules immunitaires secrètent de
manière paracrine le ligand de ce récepteur: RANKL, qui se fixe sur son récepteur, se qui
entraine la maturation de l'ostéoclaste, fusion asynchrone, on aura un ostéoclaste
munltinucléé, avec toujours la stimulation par la diade RANK-RANKL, on aura une
maturation et une activation de l'ostéoclaste.
L'ostéoclaste vient se localiser au niveau de la matrice osseuse, est toujours stimulé par
RANKL qui agit son récepteur, cet ostéoclaste va continuer a étre activé, va agir et rentre
dans un cycle de résorption. Si on continue la stimulation par RANKL, une fois que
l'ostéoclaste aura terminé la résorption au niveau du site, il pourra rentrer dans un
nouveau cycle de résorption et ne pas rentrer en apoptose.
Si on la laisse faire, l'ostéoclaste est une cellule dévastatrice.
Il faut donc une régulation précise.
OPG est sécrétée par l'ostéoblaste (un autre que celui qui secrète RANKL), et va
permettre de réguler le cycle de résorption au niveau de l'ostéoclaste.
OPG bloque le ligand RANKL, qui ne pourra pas agir sur son récepteur, il va être capté
par OPG qui joue comme un inhibiteur compétiteur du récepteur RANK.
Ce complexe ne pourra plus aller agir sur RANK, donc toute la phase de différenciation de
maturation et d'activation sera stoppé puisqu'il n'y aura plus de stimulation.
Les préostéoclastes ne vont plus fusionner, les ostéoclastes multinuclées ne pourront plus
s'activer et les ostéoclastes qui sont activés vont entrer en apoptose.
Cette modulation permet de réguler l'activité ostéoclastique.
/¶RVWpRFODVWH
rigine
ructure, Ultrastructure
Bordure
en brosse
Ostéoclastes
Zone
claire
Lacune
de
Howship
Structure et ultra structure
C'est au contact de la matrice osseuse et sous contrôle ostéoblastique que les ostéoclaste
/DERUDWRLUHG¶+LVWRORJLH-Embryologie
vont acquérir
leurs
caractéristiques
morphologiques
et fonctionnelles d'ostéoclastes
/HFDUWLODJH/¶RV4 H - Enseignant : Dr. S. Lepreux
- 2011-2012
activés.
Les ostéoclastes sont des cellule polarisée avec deux pôles:
$ - un pôle osseux: en rapport directement avec la matrice osseuse. Expression de la
béta 3 intégrine : points de contact focaux, points de contact en foyers et adhésion de
la cellule à la MEC
$ - un pôle en regard du micro-environnement médullaire. Recepteurs a la calcitonine.
Le pôle osseux présente des caractéristiques (zone claire).
Il présente également une zone plissée : zone de bordure en brosse, constituée de
longues microvillosités irrégulières qui vont s'étendre de la surface cellulaire jusqu'au
niveau de la surface osseuse. Chambre qui permettra la transportation de proton et
exportation d'enzymes protéolitiques actives en milieu acide : phosphatase acide tartrate
résistante : catepsine chlore
Les ostéoclastes sont localisés a la surface de la matrice osseuse calcifiée. On va avoir
une volumineuse cellule, entre 50 à 200 µm, multinuclée où tout les noyaux ont le même
aspect, la même morphologie: ce sont des noyaux arrondis, ovalaire, parfois indentés
avec des nucléoles proéminents.
Le cytoplasme est dʼapparence variable (basophile, éosinophile ou un mélange des deux)
Il renferme de nombreuses mitochondries, lysosomes, peu de REG, AG, de nombreux
ribosomes. Il a aussi les organites nécessaires a la survie cellulaire.
En microscopie : La décalcification altère la morphologie des structure
photo: on voit la matrice osseuse et des ostéoclastes. On observe une lacune : lacune de
HOWSHIP.
La zone dʼattachement correspond a une zone claire accolée a la surface osseuse. Cette
couronne cytoplasmique riche en éléments du cytosquelette :
D'un point de vu schématique, on la matrice osseuse et l'ostéoclaste avec deux zones:
- une zone claire qui est importante et qui présente des points de contacts focaux qui
permettent de fermer cet espace. On a la présence de molécules qui vont mettre en
relation le cytosquelette avec les protéines matricielles. On a un cytosquelette d'actine
avec des molécules comme la taline, ou la vinculine, et une integrine transmembranaire
(Béta 3).
On aura des faisceaux contractiles lactine et ds points de contact focaux ou en foyers.
- deuxième zone caractérisée par une ou plusieurs bordures en brosses, et qui sera la
chambre d'attrition ou lacune de HOWSHIP, c'est a ce niveau que va se faire la lyse
osseuse enzymatique. Cette zone agit comme un phagolysosome externe.
Entre ces pieds des microvilosités vont s'ouvrir des canalicules qui vont se prolonger
profondément au niveau du cytoplasme des cellules jusqu'au contact des lysosomes et
des vacuoles de sécrétion. Parfois il peut y avoir plusieurs bordures en brosse au niveau
du pôle osseux.
Lʼautre pole est en charge de la majorité des fonctions régulatrices. Il présente également
une bordure en brosse : une au pole osseux et une en regard du micro-environnement
médullaire : elle permet les échanges entre la cellule et le micro-environnement
médullaire. Ce pole contient de nombreux récepteurs, transporteurs, canaux ioniques
nécessaire a la fonction de lʼostéoclaste.
2- La MEC
a- Les fibres de collagène de type I
90% de la MEC protéique est composée essentiellement de collagène de type I.
Ce collagène est lui même riche en certains aa : proline et hydroxyproline.
Ainsi, l'hydroxyproline contenue dans le sans pourra être utilisée comme le marqueur de la
résorption osseuse. Un taux important d'hydroxyproline dans le sang (hydroxyprolinémie :
taux sang d'hydroxyproline) sera la témoin d'une résorption osseuse élevée.
b- Protéines non collagéniques (dans la substance fondamente au contact des collagèns
type I)
10% à 15 % de la MEC protéique = protéine non collagénique. Il en existe2 types :
- origine ostéoblastique
- origine extra osseuse
Molécule d'origine ostéoblastique
- ostéocalcine : qui se lie à lʼhydroxyapathite de calcium. Elle sera importante pour la
calcification de la matrice ostéoïde
- Ostéonectine : impliquée dans processus de minéralisation et dans l'adhésion des
ostéoclastes
- Sialoprotéines / bone sialoprotein :
importantes dans la calcification de la matrice ostéoïde et dans les processus d'adhésion
cellulaire.
- $ BSP1 ou ostéopontine = présentent dans leur structure une séquence RGD,
$ séquence tripeptidique, consensus : constituée d'arginine, de glycine et dʼacide
aspartique et c'est à ce niveau que grace aux molécules (fibronectine et vitronectine)
d'adhésion cellulaire, comme les integrines, on aura adhésion entre ces cellules et la
MEC.
$
-$ BSP2
Protéoglycanes (en faible abondance) qui contiennent GAG = sulfate de chondroïtine,
sulfate de dermatane, sulfate de kératane et le sulfate dʼHéparane.
Rôle moins important qu'au niveau du cartilage
La MEC est une structure active cad quʼelle contient des facteurs de croissance et des
cytokines. Les ostéoblastes vont sécréter des facteurs de croissance et des cytokines qui
vont être incorporés parmi les protéines matricielles.
Ces molécules sont contenues dans lʼos. Elles vont agir par mécanisme de modulation
autocrine et paracrine. Vont avoir un rôle important dans la régulation de lʼactivité cellulaire
de cycle de remodelage osseux. Si la matrice est dégradée, ces facteurs de croissance et
cytokines vont être libérées et vont pouvoir agir sur les cellules cibles.
Ces facteurs sont par exemple :
FGF = fibroblaste growth factor
IGF = insuline like growth factor dont fait partie la somatomédine C
TGF = transforming growth factor dont la TGFet la BMP
Rétrocontrole pour empecher une résorption trop importante. Cette Matrice vivante
intéragit drectement avec les cellules a proximité.
Molécules d'origine extra osseuse
Elles sont dʼorigine plasmatique donc elles sont synthétisées par un autre organe et qui
par lʼintermédiaire du plasma sont absorbées au niveau de la matrice osseuse.
Ex :
Albumine dʼorigine hépatique
Immunoglobulines dʼorigine plasmocytaire
Lipoprotéine
Glycoprotéine dʼorigine hépatique . Une très importante:l'alpha2HS glycoprotéine qui est
fortement absorbée, et elle va représenter 20% des protéines non collagéniques et dont le
rôle est inconnu
Constituants
c- Les sels minéraux
$
Matrice
extracellulaire
Lle calcium
Selsosseux
minéraux
Le calcium
= 99% du pool calcique de lʼorganisme.
Il est contenu dans des cristaux dʼapatite hydratés, partiellement carbonatés qu'on appelle
hydroxyapatite
de
calcium
Ca10=[PO4]
2 [OH]2.
hydroxyapatite de calcium
Ca106[OH]
[PO4]6
UH«
CRISTAL
D ¶+<'52;<$3$7,7('(
CALCIUM
Cʼest un cristal hexagonal d'environ 50x30x3 nm.
La surface du cristal va être fortement ionisée et donc liée à lʼeau. Cette couche hydratée,
et doncEau
ionisée contient du calcium et du phosphore qui seront facilement mobilisables
pour être mis en circulation.
Conséquences :
- la calcium va rendre les os radio-opaques
- pour pouvoir avoir des coupes observables en MO, il va falloir décalcifier lʼos
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- le reste du corps de lʼorganisme contient 1 % => si on a une lyse osseuse brutale on va
avoir libération massive de calcium cʼest ce qui se passe en métastase osseuse =>
libération massive de calcium dans le corps notamment le coeur ce qui risque un arret
cardiaque (hypercalcémie).
Le tissu osseux contient entre 40 et 60 % du sodium et du magnésium total de
lʼorganisme.
Le tissus osseux est un des tissus les - hydratés de lʼorganisme avec une teneur en eau
de 50%.
Cette structure (dure mais souple) permet a lʼos dʼencaisser un maximum de contraintes.
IV- Synthèse et résorption de la matrice osseuse
a matrice
H
1- Rôle de lʼostéoblaste
a. Formation du tissu osseux
u tissu osseux
niques
sseuse
Os ostéoïde
Inhibitor of
Surface endostale
JLH-Embryologie
ant : Dr. S. Lepreux - 2011-2012
D'abord, on a une synthèse de la matrice ostéoïde qui est constituée de collagène: on a
donc synthése de collagène et de protéines non collagéniques. On a une incorporation
de cytokines et de facteurs de croissance.
→ Lʼensemble constitue la matrice ostéoïde ou os ostéoïde.
Secondairement, on aura minéralisation et calcification de celle ci.
L'ostéoblaste va minéraliser la matrice protéique avec un temps de retard par rapport a la
synthèse de la matrice ostéoïde.
Les mécanismes de régulation de la minéralisation de cette matrice sont complexes et mal
compris. Mais lʼostéoblaste est impliqué en premier lieu.
De manière générale, Le transfert du calcium du milieu lʼextra cellulaire au site de
minéralisation de la matrice se fait par 2 voies :
- Diffusion passive suivant un gradient
-Transfert actif grâce à des pompes à calcium qui sont localisée au niveau de la
membrane des ostéoblastes
En ce qui concerne le phosphore (ions phosphates) , le transfert ce fait également :
- Par voie passive
- De manière active par lʼintermédiaire dʼun système de transport dépendant du sodium.
De deux types :
- Dans lʼos réticulaire immature : vésicules matricielles de calcification dʼorigine
mitochondriaque qui vont etre excrétées dans lʼespace extra cellulaire. Ces vésicules
contiennent des phosphoprotéines vont accumulés les premier dépots en les associants a
leur membrane qui sont roches en lipides en proteines qui lient le calcium et qui sont
riches en phosphatase : lʼensemble initiant la minéralisation. La phosphatase a alcaline de
ces vésicules matricielle va produire une augmentation locale de phophate qui en
association avec le calcium va contribuer au dépot de cristaux dʼhydroxyapatite de
calcium. Ces cristaux initiaux servent de noyaux pour la propagation du minéral cʼest ce
quʼon appelle la nucléation : cʼest former un noyau qui va attirer le minéral. Au fur et a
mesure les vésicules toutes entières vont etre englouties dans les dépots de minéral, les
cristaux sʼorganisent et sʼaccroissent le long des fibres de collagène.
- Lʼos lamellaire qui est un os beaucoup plus compact. Dans cet os les fibres de collagène
sont mieux organisées : bien alignées, décalées latéralement et vont créer une alternance
de zones avec des espaces et sans espaces. Au niveau de ces espaces va se faire la
minéralisation de la matrice puisque ces espaces sont le site de formation des cristaux
hydroxy apatite de calcium.
b- Résorption osseuse
Il est impliqué de manière indirecte mais direct dans la résorption osseuse. Ils produisent
un certain nombre de protéases capables de lyser les protéines de la MEC, notamment le
groupes des MMP (matrice metalloprotéases) et des sérines protéases de type plasmine.
Ces protéases sont sécrétées sous formes de proenzyme qui doivent etre activés pour
dégradées le collagène.
Deuxième rétrocontrole : ces cellules peuvent produire des inhibiteurs spécifiques des
MMP. Ces enzymes participent au controle de la résorption osseuse en dégradant la
couche ostéoide qui protège lʼos de lʼaction des ostéoclates. Ainsi il existe un véritable
couplage entre résorption et formation, ainsi que des échanges de formation entre
ostéoblates et ostéoclastes.
On a d'autres types d'ostéoblastes:
$ - les ostéoblastes au sein de la matrice ostéoïde. Ceci vont minéraliser la matrice
ostéoïde sécrétée. Ces ostéoblastes, pour l'os primaire essentiellement, peuvent
synthétiser une matrice tout autour d'eux.
$ - cellules bordantes qui sont des ostéoblastes quiescents. Ces cellules qui tapissent
les surfaces endostéales (surface interne des os) ce sont des cellules qui vont attendre
le signal d'activation, pour donner des ostéoblastes matures impliqués dans le
remodelage osseux. Ces cellules sont impliquées dans la synthèse de la matrice
osseuse après un cycle de résorption
2- Rôle de l'ostéocyte
- Synthèse et résorption de la matrice
5{OHVGHO¶RVWpRF\WH
Entretien de la matrice de
O¶RVWpRSODVWH
Récepteur des forces de
pression et de cisaillement
Communication de ces
informations
Ces deux particularités donnent les fonctions de l'ostéocyte:
/DERUDWRLUHG¶+LVWRORJLH-Embryologie
4 H - Enseignant
Dr. S. Lepreux - 2011-2012 il pourra remettre en circulation, si besoin
- entretient la MEC/HFDUWLODJH/¶RVa la surface
de :l'ostéoplaste,
les ions calcium et phosphate à partir de cette même matrice.
- Ces ostéocytes peuvent servir de capteurs, de récepteurs, des forces de pression et de
cisaillement que subit le tissu osseux des contraintes subies par lʼos de voisinage.
Elles vont permettre de transmettre leur info aux autres c et permettent indirectement
dʼindique si la matrice de voisagina est adaptées a ces forces. Elles régulent le
remodelage osseux au niveau de leur sites. La communication de ces infi se fait
notamment grace aux jonctions GAP entre ostéocytes mais aussi entre osétocytes et c
bordantes.
3- Rôle des ostéoclastes
a- Résorption osseuse
Lʼostéoclaste est une cellule mobile en relation avec les ostéoblastes.
La résorption osseuse est un processus organisé et séquentiel dans lequel sont impliqué
un ou plusieurs ostéoclaste au niveau du même site.
- Synthèse et résorption de la matrice
5{OHVGHO¶RVWpRFODVWH
Résorption osseuse
1- Attachement de l ¶RVWpRFODVWH
sur le site
2- Formation de la lacune de
Howship
3- Libération dans la chambre
des ions H+
4- Libération dans la chambre
des enzymes protéolytiques
5- Dégradation complète de la
matrice extra cellulaire
6- Transcytose des résidus
Autres rôles
1ère étape = attachement de lʼostéoclaste sur le site.
/DERUDWRLUHG¶+LVWRORJLH-Embryologie
/HFDUWLODJH/¶RV4 H - Enseignant
: Dr. S. Lepreux
2011-2012
On a une polarisation,
avec
au niveau
du -pole
osseux: zone claire qui permet les sites
d'attachement l'adhésion a la MEC avec expression de intergrine béta 3, l'aquisition d'une
bordure en brosse, la formation d'une chambre d'attrition au niveau de laquelle va etre
exocytée de protons, puis des enzymes protéolytiques telle que la phosphatase acide
tartrate résistante et la cathepsine K par exemple.
Au niveau du pôle en regard du micro-environnement médullaire, formation d'une autre
bordure en brosse, et expression de récepteurs a la calcitonine notamment.
2ème étape = formation de la lacune de HOWSHIP au niveau du pôle osseux.
À ce niveau (pole osseux), on a une pompe a proton ou anhydrase carbonique de type II,
qui va produire des ions H+ et des ions HCO3- à partir de lʼeau et du CO2.
3ème étape = libération dans la chambre des protons H+.
La libération des protons dans cette chambre va acidifier cette chambre dʼattrition et va
provoquer la déminéralisation de la matrice osseuse calcifiée. Les ions HCO3- sont libérés
au dans le micro environnement médullaire, et les échanges ioniques grâce aux
différentes pompes ioniques de l'ostéoclaste vont maintenir l'équilibre ionique de la cellule.
4ème étape = libération dans la chambre des enzymes protéolytiques.
Les enzymes protéolytiques contenues dans les lysosomes vont être déversées au niveau
de la bordure en brosse du pole osseux. La chambre va agir comme un véritable
lysosome secondaire.
Au niveau morphologique, il existeau niveau de la bordure en brosse 2 zones :
une zone périphérique sécrétoire: dans la zone immédiatement concentrique a la zone
claire, et qui sera responsable de l'exocytose des enzyme.
une zone centrale qui sera responsable de lʼendocytose des substances digérées. Ces
enzymes sont actives en milieu acide.
5ème étape = dégradation complète de la MEC.
6ème étape = transcytose des résidus.
Le domaine en rapport avec le micro-environnement médullaire, contient à son sommet un
domaine exocytaire, permettant, grâce a un processus de transcytose, cad le transfert des
éléments endocytés au niveau central de la bordure en brosse du pôle osseux, vers le
micro-environnement médullaire.
b- Autres rôles
Rôles importants dans le métabolisme phosphocalcique. Récupération du calcium et du
phosphore sans abimer lʼos. Plus lʼunité est ancienne moins le minéral est capable de
mobiliser.
La concentration en calcium va participer à lʼactivation de lʼostéoclaste dans la phase
initiale de la résorption mais participe aussi dans lʼinactivation de lʼostéoclaste, dans son
détachement et dans son éventuelle migration.
V- Classification
$
Il existe différents types de tissus osseux, formés sur différents types de support
conjonctifs (tissu conjonctif lache ou fibreux catilage, os)
L'ossification des différents types de supports conjonctifs, l'architecture même du tissu
osseux, va conduire a une classification en deux types principaux de tissus osseux.
Tissus osseux primaire, bâtit sur un support tissulaire non osseux.
- Ce support peut être cartilagineux, on parlera d'ossification endochondrale.
- Ce support peut être constitué de trousseaux de fibres de collagène et on parlera soit
d'ossification périostique, soit d'ossification de membrane.
Tissus osseux secondaire: bâtit sur un support tissulaire osseux.
Il s'agit- soit
d'os lamellaire compact soit d'os lamellaire spongieux
Classification
ce tissus osseux secondaire est bâti au cours de l'ossification de croissance et post
Différents
types
de supports
croissance, dans
le remodelage osseux.
Support
Matrice osseuse
minéralisée
Matrice osseuse
non minéralisée
(os ostéoïde)
Bordure
ostéoblastiques
Supports: - Tissu conjonctif lâche ou fibreux
- Cartilage
- Os
/DERUDWRLUHG¶+LVWRORJLH-Embryologie
/HFDUWLODJH/¶RV- 4 H - Enseignant : Dr. S. Lepreux - 2011-2012
1- Tissu osseux primaire
$
Il est bâti sur un support tissulaire non osseux qui peut être:
- cartilage
- faisceaux de fibre de collagène
Il sʼappelle os réticulaire ou os immature ou os tissé.
Ce sont des faisceaux de fibres de collagènes entrecroisés, réalisant des travées +/épaisses.
Les cellules (ostéocytes et ostéoblastes) sont nombreuses et disposés sans ordre dans la
matrice.
Cette matrice est peu minéralisée.
La durée de vie de lʼos réticulaire est courte (c'est un os de transition) sauf au niveau des
- Classification
zones dʼinsertion
des tendons.
Tissu osseux primaire
Bâti sur un support tissulaire non osseux
OS RETICULAIRE
ou os immature ou os tissé
Support
Matrice osseuse
minéralisée
Matrice osseuse
non minéralisée
(os ostéoïde)
Fibres de
collagène non
orientées
Bordure
ostéoblastiques
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2- Tissu osseux secondaire
$
Il est bâti sur un support tissulaire osseux.
Sa formation se fait au cours de lʼostéogenèse, lors du remplacement de lʼos primaire par
de lʼos secondaire mais également dans le remodelage osseux.
Presque la totalité de l'os adulte.
Il sʼagit de fibres de collagène qui sont parallèle entre elles dans une même lamelle mais
qui change dʼorientation à chaque lamelle.
Les ostéocytes son disposés parallèlement au grand axe de la lamelle
les lamelles sont organisées de façon concentrique autours de vaisseaux.
La minéralisation de lʼos lamellaire est + importante que celle de lʼos réticulaire, dʼautant +
forte que lʼos est ancien.
a- Lʼos lamellaire compact ou HAVERSIEN
Il est localisé principalement au niveau de la diaphyse des os longs chez lʼadulte (et plus
précisément au niveau de la corticale).
Il est constitué dʼune unité = système de HAVERS ou ostéone ou ostéon. Ces unités sont
cylindriques de 1 mm de diamètre sur plusieurs cm de longueur.
Elles sont composées de lamelles concentriques dʼos compact contenant les ostéocytes.
- La lamelle la plus externe est appelée la ligne (ou couche) cémentante et ne contient pas
dʼostéocytes, elle est acellulaire, cʼest la plus minéralisée.
- La zone la plus interne (celle qui borde le canal de HAVERS) est une mince gaine
endostale de cellules bordantes contre la dernière lamelle d'os formée.
- Le canal de HAVERS central, mesure 80 μm de diamètre et contient un gros capillaire et
une fibre nerveuse amyélinique ainsi que des cellules conjonctives.
- Les canaux de VOLKMANN joignent les canaux de HAVERS entre eux.
- Classification
Tissu osseux secondaire
Bâti sur un support tissulaire osseux
OS LAMELLAIRE
L ¶RVODPHOODLUHFRPSDFWRXO ¶RVKDYHUVLHQ
Couche cémentante
Lamelles osseuses
Canal de Volkmann
Canal de Havers
OSTEONE
Canal de Havers
Lamelles osseuses
Fibres de collagène
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b- Os lamellaire spongieux ou os aréolaire spongieux
Les unités qui sont les systèmes aréolaire sont plus larges et composées de moins de
lamelles concentriques. Ces lamelles ont une forme de croissant. Ces cavités contiennent
plus de tissu conjonctivo-vasculaire et notamment au niveau des épiphyses, on a de la
moelle hématogène.
Les lamelles des systèmes aréolaire peuvent être mélangées avec un nombre moins
important de systèmes de HAVERS.
- Classification
Tissu osseux secondaire
Bâti sur un support tissulaire osseux
OS LAMELLAIRE
/¶RVODPHOODLUHVSRQJLHX[
(Système aréolaire)
Cavite médullaire
Système de Havers
Os primaire