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

OrigineLes 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 différentiationmorphologique de plusieurs types dʼostéoblastes :- Ostéoblastes matures- Ostéoblastes quiescents

Ostéoblaste matureIls 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 lesostéocytes. 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 ostéoblastesmatures qui sont polarisés.

- Cellules bordantesCellules 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 Origine: Activation

Ostéoclaste activé

Ostéoclaste multinucléé

Pré-ostéoclaste

RANK: Récepteur activateur de NF- B (Nuclear factor-Kappa B) RANKL: Ligand de RANK

GM-CFU

Ostéoblastes

Cellules immunitaires

Cellules stromales

-Embryologie - 4 H - Enseignant : Dr. S. Lepreux - 2011-2012 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 Origine: Inhibition

Ostéoclaste apoptotique

Ostéoclaste multinucléé

Pré-ostéoclaste

Ostéoblastes

(Cellules stromales)

RANK: Récepteur activateur de NF- B (Nuclear factor-Kappa B) RANKL: Ligand de RANK

GM-CFU

Cellules immunitaires

Cellules stromales

(Ostéoblastes)

Ostéoprotégérine

-Embryologie - 4 H - Enseignant : Dr. S. Lepreux - 2011-2012

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.

- Constituants Cellules Origine Structure, Ultrastructure

Bordure en brosse Zone claire Lacune de Howship

Ostéoclastes

-Embryologie - 4 H - Enseignant : Dr. S. Lepreux - 2011-2012

Structure et ultra structure

C'est au contact de la matrice osseuse et sous contrôle ostéoblastique que les ostéoclaste vont acquérir leurs caractéristiques morphologiques et fonctionnelles d'ostéoclastes 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 structurephoto: 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 modulationautocrine 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 factorIGF = insuline like growth factor dont fait partie la somatomédine CTGF = transforming growth factor dont la TGFet la BMPRétrocontrole pour empecher une résorption trop importante. Cette Matrice vivante intéragit drectement avec les cellules a proximité.

Molécules d'origine extra osseuseElles 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 hépatiqueImmunoglobulines dʼorigine plasmocytaireLipoprotéineGlycoprotéine 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

c- Les sels minéraux$Lle calciumLe calcium osseux = 99% du pool calcique de lʼorganisme.Il est contenu dans des cristaux dʼapatite hydratés, partiellement carbonatés qu'on appelle hydroxyapatite de calcium = Ca10 [PO4]6 [OH]2.

- Constituants Matrice extracellulaire Sels minéraux

Calcium: hydroxyapatite de calcium Ca10[PO4]6[OH]2

Eau

CRISTAL D

CALCIUM

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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 donc 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

- 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

1- Rôle de lʼostéoblaste

a. Formation du tissu osseux

- Synthèse et résorption de la matrice Formation du tissu osseux - Synthèse du collagène - Synthèse des protéines non collagéniques - Minéralisation de la matrice Os réticulaire : nucléation Os lamellaire Résorption osseuse Matrice-Métalloprotéases MMP

Inhibiteurs spécifiques TIMP (Tissue Inhibitor of Metalloproteinase)

Surface endostale

Os ostéoïde

-Embryologie - 4 H - Enseignant : 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 ostéoblastesEn 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

Entretien de la matrice de

Récepteur des forces de pression et de cisaillement

Communication de ces informations

-Embryologie - 4 H - Enseignant : Dr. S. Lepreux - 2011-2012

Ces deux particularités donnent les fonctions de l'ostéocyte:- entretient la MEC a la surface de l'ostéoplaste, il pourra remettre en circulation, si besoin

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 Résorption osseuse Autres rôles

1- Attachement de l 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

-Embryologie - 4 H - Enseignant : Dr. S. Lepreux - 2011-2012

1ère étape = attachement de lʼostéoclaste sur le site.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 spongieuxce tissus osseux secondaire est bâti au cours de l'ossification de croissance et post croissance, dans le remodelage osseux.

- Classification Différents types de supports

Support Matrice osseuse minéralisée Matrice osseuse non minéralisée (os ostéoïde) Bordure ostéoblastiques

Supports: - Tissu conjonctif lâche ou fibreux

- Cartilage

- Os

-Embryologie - 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 zones dʼinsertion des tendons. - Classification 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

-Embryologie - 4 H - Enseignant : Dr. S. Lepreux - 2011-2012 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 lamelleles 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

Couche cémentante Lamelles osseuses Canal de Volkmann Canal de Havers

OSTEONE

Canal de Havers Lamelles osseuses Fibres de collagène

-Embryologie - 4 H - Enseignant : Dr. S. Lepreux - 2011-2012

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

(Système aréolaire)

Cavite médullaire

Système de Havers

Os primaire

-Embryologie - 4 H - Enseignant : Dr. S. Lepreux - 2011-2012