Le tissu cartilagineux et osseux

LE TISSU CARTILAGINEUX

• Généralités:
  • Cellules: Chondrocytes (un seul type cellulaire).
    • Cellules arrondies avec de courts prolongements logées dans des lacunes (chondroplastes).
    • Synthétisent la matrice cartilagineuse.
  • Matrice:
    • MEC solide, non minéralisée et dépourvue de vaisseaux.
    • Composition:
      • Eau (70 à 80%).
      • Protéoglycanes sulfatés (chondroitine S 60% et Kératane Sulfate 40%).
      • Fibres de collagène (Type II), très fines et visibles seulement au ME.

LES TYPES DE CARTILAGE

• Cartilage hyalin:
  • Le plus répandu.
  • Localisations:
    • Cartilages articulaires.
    • Cartilages trachéo-bronchiques.
    • Cartilages intercostaux.
  • Matrice: contient différents types de collagène mais majoritairement du collagène type II (80 à 90%).
  • Aspect: amorphe, vitreux (dû à la caractéristique associée à l’absence de vaisseaux et de nerfs).
• Cartilage fibreux (fibrocartilage):
  • Diffère du cartilage hyalin par la présence abondante de fibres de collagène type I.
  • Localisations:
    • Tendon d'Achille.
    • Ménisques.
    • Disques intervertébraux.
• Cartilage élastique:
  • Caractérisé par l'abondance des chondrocytes et par la présence d'un réseau tridimensionnel de fibres élastiques (détectables par coloration à l'orcéine).
  • Localisations:
    • Ailes du nez.
    • Pavillon de l’oreille.
    • Épiglotte.

NUTRITION ET CROISSANCE DU CARTILAGE

• Croissance appositionnelle (ou périchondrale):
  • S’opère par prolifération puis différenciation de chondroblastes en chondrocytes.
  • Les chondroblastes proviennent de cellules souches mésenchymateuses localisées dans la couche la plus interne du périchondre (périchondre chondrogène).
  • Périchondre chondrogène: tissu conjonctif lâche (pauvre en fibres et richement vascularisé).
  • Couche externe du périchondre: couche tendiniforme (tissu conjonctif dense).
• Croissance interstitielle:
  • S’effectue par mitoses successives des chondrocytes eux-mêmes.
  • Les cellules filles d’un même clone cellulaire s’éloignent de la cellule mère.
  • Disposition: rectiligne ou circulaire.
  • Forme des groupes isogéniques axiaux ou coronaires.
• Nutrition:
  • Cartilage articulaire: par le liquide synovial.
  • Autres cartilages: par le périchondre.

TISSU OSSEUX

• Forme rigide du tissu conjonctif qui forme le squelette.
• Constitué de cellules et d’une matrice extracellulaire (fibres de collagène, phosphate de calcium, carbonate de calcium, fluor, magnésium).
• Les composantes inorganiques donnent à l’os sa rigidité et sa dureté.
• Rôles:
  • Supporte les parties molles.
  • Protège les organes.
  • Héberge la moelle osseuse et les cellules du sang.
  • Réservoir de calcium, phosphate, ions.
  • Système de levier.
• Tissu conjonctif spécialisé dont la matrice extracellulaire s’imprègne de sels de calcium, la rendant rigide et dure.
• Variétés:
  • Ostéocytes.
  • Ostéoblastes.
  • Ostéoclastes.
• Les échanges entre ostéocytes et les capillaires sanguins se font via des canalicules.
• Métabolisme osseux facilité par une très riche vascularisation.

LES CELLULES OSSEUSES

• Ostéoblastes:
  • Cellules prismatiques à cytoplasme abondant.
  • Localisation: surface des zones osseuses en croissance.
  • Impliquées dans la synthèse des composants organiques de la matrice osseuse:
    • Collagène (Type I).
    • Molécules (ostéonectine, ostéocalcine).
    • Protéoglycanes.
  • Contrôle le processus de minéralisation de la MEC.
• Ostéocytes:
  • Ostéoblastes devenus davantage quiescents.
  • S’enchâssent dans la matrice osseuse au sein de logettes (lacunes) : les ostéoplastes.
  • Corps cellulaire fusiforme, cytoplasme moins abondant.
  • Émettent de longs prolongements qui circulent dans des minuscules canalicules anastomosés.
• Ostéoclastes:
  • Localisés en surface des tissus osseux, dans les zones de lyse et de résorption (lacunes de Howship).
  • Cellules très volumineuses, avec une multiplicité de noyaux au sein d’un cytoplasme unique.
  • Pôle au contact de la lame osseuse et de la lacune de résorption: bordure en brosse très développée.
  • Cytoplasme riche en lysosomes.
  • L’ostéoclaste a valeur de macrophage.
• Cellules bordantes:
  • Petites, peu différenciées, en bordure de l’os.
  • Probablement des cellules souches.
  • Sous l’action d’un stimulus deviennent cubiques.
  • Rôle de régulateur de la synthèse osseuse.
• Cellules ostéoformatrices: Les cellules bordantes, les ostéoblastes et les ostéocytes
• Cellules ostéorésorbantes: Les ostéoclastes

LA MATRICE OSSEUSE

• Dérive de la matrice d’un conjonctif lâche.
• Contient de nombreuses fibres de collagène de type 1 (80%) et des glycoprotéines spécifiques (ostéopontine, osteocalcine, thrombospondine).
• Ces protéines jouent un rôle essentiel pour favoriser le dépôt de sels de calcium sous forme de cristaux d’hydroxyapatite phosphatés (70% du poids sec de la matrice).

DIFFÉRENTS TYPES DE TISSU OSSEUX (SELON L'ORIENTATION DES FIBRES COLLAGÈNES DE LA MATRICE)

• Os réticulaire (Non lamellaire):
  • Os immature et embryonnaire où la minéralisation est directe sur la trame entrecroisée de fibres.
  • Remplacé par de l'os mature, mieux organisé.
  • Persiste dans les régions d'implantation des tendons et au niveau de la racine des dents (cément).
• Os lamellaire:
  • Présent dans le squelette adulte.
  • Différence de réfraction due à l’orientation des trousseaux de collagène (impression d'empilement de lamelles osseuses).
  • Les ostéocytes sont disposés parallèlement au grand axe des lamelles.
  • Types:
    • Os compact.
    • Os spongieux.
• Os compact:
  • Le plus répandu.
  • Les lamelles osseuses sont organisées de manière concentrique autour des vaisseaux.
  • Contient un réseau de cavités (canaux de Havers) de très petite taille (80 \mu m), enfermant un gros capillaire entouré d'une mince gaine endostéale.
  • Les lamelles entourant le canal constituent avec lui le système de Havers, ou ostéone, cylindre de 1 mm de diamètre environ.
  • Un mince liseré homogène et dépourvu de cellules (ligne cémentante) entoure l'ostéone.
• Os lamellaire spongieux:
  • Ne diffère de l'os haversien que par la taille des cavités conjonctivo-vasculaires.
  • Les lamelles sont organisées autour de ces volumineuses cavités médullaires qui communiquent entre elles.

ORGANISATION SUPRACELLULAIRE DU TISSU OSSEUX

• Périoste:
  • Entoure les os, sauf au niveau des surfaces articulaires.
  • Contient des cellules ostéoprogénitrices (précurseurs d'ostéoblastes) et des cellules bordantes.
• Endoste:
  • Borde la cavité centrale des os longs.
  • Contient des cellules ostéoprogénitrices et des cellules bordantes.

OSTÉOGENÈSE

• Développement des os.
• Chez l'embryon, ce processus mène à la formation du squelette osseux à partir d'un modèle de l'os.
• La croissance osseuse se poursuit jusqu'à l'âge adulte.
• Chez l'adulte, l'ossification sert surtout au remaniement et à la consolidation continue des os.

OSSIFICATION

• Types:
  • Ossification primaire:
    • Ossification endomembraneuse.
    • Ossification endochondrale.
  • Ossification secondaire.
• Ossification endomembraneuse:
  • Les ostéoblastes se différencient directement à partir du mésenchyme et commencent à sécréter l’ostéoïde.
  • Le tissu mésenchymateux se condense et devient richement vascularisé et se différencie en ostéoblastes.
  • Le tissu osseux produit est os spongieux non lamellaire.
  • Secondairement les parties périphériques de cet os spongieux sont remplacées par de l’os compact.
  • Responsable de la formation de presque tous les os plats.
  • Les cellules mésenchymateuses prolifèrent et deviennent des ostéoblastes élaborant une MEC qui se minéralise constituant alors un centre d’ossification primaire.
  • Elle se fait par différenciation directe de cellules mésenchymateuses en ostéoblastes sans l'intermédiaire d'un modèle cartilagineux
• Ossification endochondrale:
  • Remplacement du cartilage par du tissu osseux.
  • L'arrivée de néo-vaisseaux est responsable du déclenchement de l'ossification.
  • Constitués de gros capillaires entourés d'un tissu conjonctif riche en ostéoblastes qui sécrètent des facteurs stimulant la croissance du cartilage.
  • Étapes:
    • Formation des blastèmes pré-cartilagineux.
    • Chondrification conduisant aux modèles cartilagineux.
    • Ossification diaphysaire.
    • Ossification épiphysaire.
  • Blastèmes pré-cartilagineux: condensations de cellules mésenchymateuses.
  • Chondrification des blastèmes pré-cartilagineux donnant des éléments cartilagineux qui constituent des modèles pour la formation de l’os (= ils ont la même forme que le futur os).
  • Les chondrocytes du centre de la diaphyse s’hypertrophient (leur volume augmente).
  • Les chondrocytes hypertrophiques sécrètent un facteur angiogénique.
  • La MEC qui entoure les chondrocytes hypertrophiques se calcifie, puis les chondrocytes meurent (produit l’ébauche de la cavité médullaire des os).
  • Les centres d’ossification secondaires ou centres d’ossification épiphysaires apparaissent après la naissance.
    • Les cellules cartilagineuses épiphysaires s’hypertrophient.
    • Les épiphyses sont envahies par des bourgeons conjonctivo-vasculaires.
    • Les épiphyses s’ossifient progressivement dans toutes les directions, de façon centrifuge.
• Ossification secondaire (ou remaniement osseux):
  • Remplacement d'un os existant par un nouveau tissu osseux après destruction par les ostéoclastes.
  • Indispensable pour compenser le vieillissement des ostéocytes dans leur lacune.
  • La destruction de l'os par les ostéoclastes débute sur la paroi d’un espace conctivo-vasculaire (dans l'os haversien, au niveau d'un canal transversal de Volkmann).
  • Le bourgeon conjonctivo-vasculaire s'enfonce dans l'os compact sous forme d'un tunnel de résorption.
  • Les ostéoblastes recouvrent la paroi du tunnel et élaborent des lamelles osseuses qui se superposent de la périphérie vers le centre de la cavité.
  • Un nouvel ostéone est formé.
  • La calcification complète de la matrice demande plusieurs semaines.