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Les Tissus squelettiques Deuxième partie: le tissu osseux Jean Pierre Siffroi Service dHistologie, Biologie de la Reproduction et Cytogénétique Hôpital.

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1 Les Tissus squelettiques Deuxième partie: le tissu osseux Jean Pierre Siffroi Service dHistologie, Biologie de la Reproduction et Cytogénétique Hôpital Tenon

2 3) Tissu osseux - Introduction - Types cellulaires du tissu osseux. cellules ostéoformatrices. ostéoclastes - MEC calcifiée - Organisation du tissu osseux. os non lamellaire. os lamellaire: spongieux, compact - Mécanismes dossification. ossification primaire. ossification secondaire - Remodelage osseux - Capital osseux - Fractures

3 Le tissu osseux Variété de tissu conjonctif dont la MEC est calcifiée Caractère rigide et imperméable

4 -Fonction mécanique Soutien Protection - Fonctions métaboliques (métabolisme phospho-calcique) - Fonction hématopoïétique Le tissu osseux est la seule partie du corps humain qui persiste après la mort Malgré son aspect minéral, le tissu osseux est très vivant et en perpétuels remaniements tout au long de la vie.

5 In vivo, le tissu osseux peut être analysé par différentes méthodes Radiographie aux rayons X Scintigraphie Scanner avec reconstruction 3D

6 Types cellulaires du tissu osseux Actions antagonistes et origines différentes Formation du tissu osseux Ostéoblastes et ostéocytes Cellules bordantes Origine mésenchymateuse Destruction du tissu osseux Ostéoclastes Origine hématopoïétique (lignée sanguine monocytaire)

7 Cellules ostéoformatrices Des cellules souches à potentialité ostéoformatrice existent chez ladulte au niveau de la moelle osseuse et sont à lorigine dun lignage de cellules impliquées dans la formation du tissu osseux Cellules bordantes (au repos) Ostéocytes (entièrement inclus dans le tissu osseux) Ostéoblastes (MEC osseuse) Activation Os TC

8 Les ostéoblastes: cellules cubiques tapissant la surface des pièces osseuses en cours de formation Noyau ovalaire situé au pôle opposé à celui où est élaborée la MEC de type osseux Cytoplasme basophile riche en organites impliqués dans la synthèse protéique Nombreux prolongements cytoplasmiques senfonçant dans la MEC (phosphatase alcaline ++)

9 Les ostéoblastes communiquent entre eux et avec les ostéocytes par des jonctions communicantes (Gap) Ils synthétisent une MEC riche en fibres de collagène de type I qui ne se minéralise quà distance de la cellule (bordure ostéoïde)

10 Devenir des ostéoblastes: cellules bordantes de nouveau Mort par apoptose senfoncent progressivement dans la MEC minéralisée pour donner des ostéocytes Cellules enfermées dans des petites logettes ou ostéoplastes, reliées entre elles par de fins canalicules: communication par des jonctions « gap »

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12 Les ostéocytes - sont des ostéoblastes totalement différenciés - ont une activité réduite (échanges par les canalicules seulement) - sont incapables de se diviser Doivent être renouvelés régulièrement ce qui impose la destruction du tissu osseux qui les entoure Nécessité pour lorganisme de disposer de cellules capable de résorber los: les ostéoclastes

13 Les ostéoclastes Seules cellules capables de résorber une MEC minéralisée Volumineuses cellules de 5Oµm à 100 µm de diamètre multinucléées (30 à 50 noyaux par cellule) Cellules dorigine hématopoïétique: origine commune avec les cellules de la lignée monocytes/macrophages

14 Prolifération et survie de la lignée monocytaire M-CSF (Monocytes-Colony Stimulating Factor) RANKL c-fos Fusion des précurseurs ostéoclastiques NFκB Différenciation vers la lignée des ostéoclastes RANK RANK: Receptor Activator of Nuclear Kappa B)

15 Les ostéoclastes se fixent sur la matrice osseuse comme des ventouses grâce à des intégrines spécifiques reconnaissant le motif Arginine-Glycine-Aspartate (RGD) α V β 3 Vitronectine α 2 β 1 Collagène I, Ostéopontine, Sialoprotéine osseuse Anneau périphérique de scellage et création dune chambre étanche (lacune de Howship) dans laquelle lostéoclaste émet de très nombreuses microvillosités (bordure en brosse) Liaison avec le cytosquelette: vinculine, taline actine

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17 Une fois fixés, les ostéoclastes vont résorber los à lintérieur des lacunes de Howship

18 Acidification de la lacune de Howship: pompe à protons Libération denzymes lytiques: collagénases, métalloprotéinases, phosphatase acide, cathepsine Résorption de la matrice osseuse

19 40µm Après avoir creusé une lacune de 40µm de profondeur, les ostéoclastes de déplacent pour une nouvelle phase dadhésion-résorption-migration ou meurent par apoptose

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21 Collaboration étroite entre les ostéoclastes et les ostéoblastes (cf remodelage du tissu osseux)

22 Matrice extracellulaire calcifiée Los est le tissu le moins hydraté de lorganisme mais la MEC osseuse renferme quand même 50% deau Les ostéoblastes synthétisent la MEC qui ne se minéralise quà distance de la cellule (bordure ou tissu ostéoïde) Phase organique (30%) Phase minérale (70%)

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24 Collagène I ++ Phase organique Protéoglycanes en faible quantité Ostéopontine (liaison cellules osseuses- phase minérale, fixation des ostéoclastes) Ostéonectine (liaison ++ avec le collagène et la phase minérale) Croissance des cristaux Sialoprotéines Ostéocalcine Protéine non collagénique la plus importante (liaison avec la phase minérale) Marqueur de lostéoformation Stimulation des ostéoclastes Thrombospondine (liaison cellules osseuse- MEC via les intégrines)

25 Phase minérale Cristaux dhydroxy-apatite = phosphate de calcium cristallisé 3 nm 30 nm 50 nm Surface fortement ionisée et liée à leau de la MEC = couche hydratée ionisée mobilisation rapide des ions calcium et phosphate Rôle ++ dans léquilibre phosphocalcique

26 Sang G6P Phosphatase alcaline Concentration des phosphates Ca ++ Fixation du Ca++ sur les charges négatives des protéoglycanes Phosphates de calcium en saturation: cristallisation

27 Organisation du tissu osseux Le squelette est composé de trois variétés dos Os longs: tibias, fémurs, humérus, … Os courts: os du carpe, phalanges, … Os plats: sternum, bassin, crâne, … reliés par des articulation (fixées ou mobiles)

28 En dehors des zones au contact du cartilage articulaire et de linsertion des ligaments, le tissu osseux est recouvert par une gaine conjonctive: le périoste Os Périoste

29 Celui-ci est constitué de 2 couches: - une couche interne, ou cellulaire, où des cellules peuvent se transformer en ostéoblastes - une couche externe fibreuse faite de tissu conjonctif dense. Les fibres de collagène forment des faisceaux arciformes qui traversent la couche interne et vont sancrer dans le tissu osseux sous-jacent: les fibres de Sharpey

30 Cavité medullaire Périoste Cartilage articulaire Endoste Corticale Les os longs possèdent une cavité centrale ou cavité médullaire qui est bordée par une fine couche de tissu conjonctif ou endoste contenant également des cellules ostéoprogénitrices (capables de se transformer en ostéoblastes) Périoste Endoste Corticale


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