Cours 3 - Tissu osseux et ossification

Question 1

Quelles sont les caractéristiques du tissu osseux ?

Answer 1

■ C’est un type de tissu conjonctif spécialisé
■ Tissu rigide, dur et résistant (L’os est la
structure la plus dure présente dans notre
organisme après les dents)
■ Très bien vascularisé et innervé (mais ne
contient pas des vaisseaux lymphatiques)
■ Hautement dynamique: continuellement
construit et détruit sous le contrôle de facteurs
hormonaux et physiques (renouvellement
complet à tous les 10 ans, environ).
■ Le remodelage permet:
• La croissance
• La réponse adéquate aux contraintes physiques

Question 2

Quelles sont les fonctions du tissu osseux ?

Answer 2

Le tissu osseux - fonctions
■ Fonctions:
• Tissu de soutien
• Fournit un support mécanique
• Support essentiel pour les dents
• Permettre la locomotion (en servant
d’attache aux tendons et aux muscles)
• Protection (nos organes, ex: SNC)
• Réservoir métabolique de sels minéraux
• Rôle dans l’hématopoïèse (hébergement du
tissu hématopoïétique -> moelle osseuse)

Question 3

Quelles sont les composantes du tissu osseux ? (Types de cellules, MEC, etc.)

Answer 3

Le tissu osseux - composants
1. La matrice extracellulaire de l’os
❖ La matrice organique (Ostéoïde)
❖ La matrice minérale
2. Les cellules du tissu osseux
❖ Les ostéoblastes
❖ Les ostéocytes
❖ Les cellules bordantes
❖ Les ostéoclastes ➔ résorption osseuse

La lignée ostéoblastique:
renouvellement et maintenance du
tissu osseux

Question 4

De quoi la MEC du tissu osseux est-elle composée ?

Answer 4

Le tissu osseux - MEC
■ La matrice extracellulaire
❖ La matrice organique (≈ 25%) (Ostéoïde)
• 1) Fibres de collagène (90 %): type I, mais aussi types III et V
• 2) Substance fondamentale (10%): glycosaminoglycanes (GAGs) sulfatés, de
protéoglycanes (PGs) surtout chondroïtine-sulfate et kératane-sulfate et de
glycoprotéines (ostéonectine, ostéopontine, ostéocalcine), etc…
❖ La matrice minérale (≈ 65%)
• Complexe d’ions et de sels minéraux (Phosphate de calcium sous forme de
cristaux d’hydroxyapatite hydratée [Ca10(PO4)6(OH)2] qui donne à l’os sa dureté)
❖ Eau (≈10%)

Question 5

Quelles sont les enveloppes conjonctives du tissu osseux ?

Answer 5

Les enveloppes conjonctives du tissu osseux
Le tissu osseux est entouré par un tissu conjonctif (non
spécialisé) sauf au niveau des articulations mobiles (cartilage
articulaire). En effet, c’est une exception : Au niveau des articulations mobiles (synoviales) :
• L’os n’est pas recouvert de périoste, mais de cartilage articulaire (cartilage hyalin).
• Ce cartilage :
• Réduit les frottements.
• Absorbe les chocs.
• N’est pas vascularisé (contrairement au périoste).
■ Toute la surface externe de l’os compact est recouverte
d’un manchon de tissu conjonctif: le périoste, étroitement
juxtaposé à la matrice osseuse. Le périoste est formé de 2
couches:
➢ Une couche externe fibreuse riche en fibres de collagène
➢ Une couche interne riche en cellules ostéogéniques et richement
vascularisée.
■ De manière similaire, toutes les cavités internes (les
travées d’os spongieux) sont recouvertes d’une couche
très mince de tissu conjonctif: l’endoste
➢ L’endoste est formé d’une seule couche riche en cellules
ostéogéniques et en vaisseaux sanguins.

Question 6

Comment le périoste est-il attaché à l’os ?

Answer 6

Le périoste est solidement
attaché à l’os grâce à des
faisceaux de collagène qui
s’enfoncent dans les lamelles
circonférentielles externes de l’os
appelés: les fibres de Sharpey.

Question 7

Quelles sont les enveloppes conjonctives du tissu osseux représentées ci-dessous ?

Answer 7

Question 8

Quelles sont les caractéristiques des cellules ostéogéniques ? (Origine, localisation, maturation, différenciation, etc.)

Answer 8

Le tissu osseux – les cellules
■ Les cellules ostéogéniques
• Les cellules ostéogeniques (cellules souches de l’os) sont les seules cellules de l’os
capables de se diviser.
• Elles se trouvent dans la couche interne du périoste, de l’endoste et sur les parois des
canaux de Havers.
• Pré-ostéoblastes qui se différencient en ostéoblastes au cours de l’ostéogenèse.

Question 9

Quelles sont les caractéristiques des ostéoblastes ? (Origine, localisation, maturation, différenciation, fonctions, etc.)

Answer 9

Le tissu osseux – les cellules
■ Les ostéoblastes
• Ils dérivent de la différenciation des
cellules ostéogéniques (CO).
• Ce sont des cellules différenciées qui ne se
divisent plus.
• Localisés à la surface de la matrice
osseuse en couche continue.
• Cellules actives ➔ Formation de l’os
• Sécrétion de MEC organique (fibres de
collagène et substance fondamentale).
• Minéralisation osseux (des phosphates
tricalciques et de la phosphatase alkaline).
• Remodelage osseux.

■ Les ostéoblastes
• De forme cubique ou polyédrique, grand noyau,
grand nucléole, réticulum endoplasmique
rugueux (RER) et appareil de Golgi (AG) très bien
développés.
• En déposant du matériel osseux autour d’eux, ils
s’emprisonnent et deviennent des ostéocytes.
• Ils entrent en contact avec les ostéocytes par
l’entremise des prolongements cytoplasmiques
faufilés le long des canalicules.
• Si l’activité de construction osseuse n’est pas
grande, ils entrent en repos, toujours à la
surface de la matrice osseuse sous forme de
cellules bordantes.

Question 10

Comment est la minéralisation de l’ostéoïde ?

Answer 10

Minéralisation de l’ostéoïde
L’hydroxyapatite répresente la principale composante
minérale de l’os, de l’émail dentaire et de la dentine.
La synthèse de l’ostéoïde
(partie organique non minéralisée de la matrice osseuse) se fait par les ostéoblastes.
Les ostéoblastes vont libérer des petites vésicules (les
vésicules matricielles) qui contiennent beaucoup de calcium et une variété d’enzymes (phosphatase alcaline) qui génèrent le phosphate, ce qui va aboutir à formation des foyers de minéralisation par la précipitation du Phosphate de Calcium (hydroxyapatite).

Question 11

Comment se fait le processus de minéralisation osseuse ?

Answer 11

Le processus de minéralisation osseuse
vésicules matricielles (mv), protéoglycanes (pg), foyer de cristallisation (fc)
Déposition progressive des cristaux d’hydroxyapatite

Question 12

Quelles sont les caractéristiques des ostéocytes ? (Origine, localisation, maturation, différenciation, fonctions, etc.)

Answer 12

Le tissu osseux - cellules
■ Les ostéocytes
• Forme étoilée avec un noyau central et ovoïde.
• Ce sont des cellules enfermées dans la matrice osseuse mais qui communiquent entre elles par de fins prolongements connectés ensemble.
• Cellules différenciées qui ne se divisent plus.
• Organites peu développés.
• Espace périostéocytaire non minéralisé (FC et PG).
• Renouvellement et maintenance de la MEC.
• Remodelage osseux (en sécrétant de l’acide citrique, de la phosphatase acide, des enzymes protéolytiques et des
peptidases).

Ils se trouvent dans des lacunes ostéocytaires (ostéoplastes)

Question 13

Quelle est la différence entre les ostéoblastes et les ostéocytes sur cette image ?

Answer 13

Question 14

Quelles sont les caractéristiques des cellules bordantes ? (Origine, localisation, maturation, différenciation, fonctions, etc.)

Answer 14

Le tissu osseux – les cellules
■ Les cellules bordantes (cellules de revêtement) = ostéoblastes au repos
• Ce sont des cellules aplaties qui se trouvent à la surface de l’os.
• Ne se divisent pas.
• Peu d’organites.
• Peu actives (ostéoblastes en repos), elles reprennent leur activité au besoin.
• Prolongements dans la matrice osseuse.
• Fonctions: protection contre la dégradation de la MEC et de la nutrition de l’os.

Ostéoblastes, ostéocytes et cellules de revêtement communiquent et
synchronisent leur activité par les contacts de leurs prolongements
dans les canalicules (nexus).

Question 15

Quelles sont les caractéristiques des ostéoclastes ?

Answer 15

Le tissu osseux – les cellules
■ Les ostéoclastes
• Cellules volumineuses (100 à 150 μm de diamètre).
• Plurinucléées (30-50 noyaux), riches en lysozomes et mitochondries.
• Microvillosités (bordure en brosse)
• Mobiles
• Phagocytaires
• Résorption osseuse (= destruction de l’os)
• Cellules géantes

Question 16

Comment les ostéoclastes sont-ils formés ? Nomme les étapes (origine, etc.)

Answer 16

Étapes de formation des ostéoclastes :
1. Cellules précurseurs mononuclées :
• Ce sont des cellules souches issues de la moelle osseuse et
sont amenés dans l’os par le sang.

2.	**Préostéoclastes** :
•	Ces précurseurs se différencient en cellules appelées préostéoclastes. Elles sont encore mononuclées à ce stade.

3.	**Ostéoclastes** :
•	Plusieurs préostéoclastes fusionnent pour former une grosse cellule géante plurinucléée : c’est ça l’ostéoclaste.
•	Cette fusion est contrôlée par des signaux venant :
•	Des ostéoblastes (par la protéine RANKL),
•	Et de certaines hormones (ex. : PTH).

Question 17

Quelles sont les étapes de la résorption (destruction) osseuse ?

Answer 17

Le tissu osseux – les cellules
■ Les ostéoclastes-résorption osseuse
Étapes :
1. Les microvillosités se lient à la MEC
2. Acidification de l’espace entre la surface de l’os et la bordure en brosse; solubilisation de la fraction minérale de la matrice osseuse.
3. Sécrétion d’enzymes hydrolases lysosomales (collagénase) et dégradation de l’ostéoïde.
4. Formation de la lacune de Howship

Question 18

Quelles sont les caractéristiques d’une lacune de Howship ?

Answer 18

Lacune de Howship : petite lacune à la surface de l’os, produite par l’activité ostéoclastique

La lacune de Howship est une dépression ou une petite cavité creusée à la surface de l’os par l’activité des ostéoclastes.

Question 19

Quels sont les 2 types d’os ? Quelle est la localisation de chacun ?

Answer 19

Le tissu osseux – classification
■ Selon la structure de l’os:
L’os est construit de manière à offrir un maximum de solidité pour un minimum de matière.
L’os possède une couche externe rigide, l’os compact (os cortical), qui est une masse pleine et épaisse.
Alors que l’intérieur est occupé par des travées (ou trabécules) osseuses qui s’entrecroisent, formant un réseau ressemblant à de la mousse plastique ou des nids d’abeille, l’os spongieux (os trabéculaire).

L’os spongieux se trouve à l’intérieur des os tandis que l’os compact se trouve à la surface externe des os.

Question 20

De quoi l’os spongieux est-il composé ? (4)

Answer 20

L’os spongieux
Entre les travées osseuses, on retrouve de la moelle osseuse rouge (tissu hématopoïétique) et la moelle osseuse jaune (des adipocytes). Aussi, l’os spongieux a une matrice osseuse et des ostéocytes, mais n’a pas d’ostéons (contrairement à l’os compact).

Question 21

Quels sont les 4 types de formes d’os ?

Answer 21

Le tissu osseux – classification
■ Selon la forme:
1) Os long
2) Os court
3) Os plat
4) Os irrégulier

Question 22

Comment est la structure des os longs ? Donne des exemples d’os longs.

Answer 22

❖ Os long:
1) Partie centrale: la diaphyse (os compact creusée du cavité médullaire contenant la moelle osseuse)
La diaphyse est essentiellement un tube creux d’os compact, avec peu de travées d’os spongieux, dont l’espace (cavité médullaire) est rempli par la moelle osseuse rouge et jaune.

2) 2 extrémités: les épiphyses (os spongieux)
3) Les métaphyses: plaque/zone de la croissance de l’os

Ex: le fémur, l’humérus, les phalanges des doigts, etc..

Question 23

Quelles sont les caractéristiques d’un os court ? Donne des exemples d’os courts.

Answer 23

❖ Os court:
Os spongieux entouré d’un os compact.
Ex: le tarse, le carpe, etc…

Question 24

Quelles sont les caractéristiques d’un os plat ? Donne des exemples d’os plats.

Answer 24

❖ Os plat:
Os spongieux (diploë) + 2 couches d’os compact (tables interne et externe) revêtues par un périoste.
Ex: les côtes, les omoplates, le sternum, etc…

Question 25

Quelles sont les caractéristiques d’un os irrégulier ? Donne des exemples d’os irréguliers.

Answer 25

❖ Os irrégulier: Forme irrégulière liée à des fonctions ou des localisations spécifiques. Os compact à l’extérieur, os spongieux à l’intérieur Rôle: protection Ex: les vertèbres, l’os iliaque

Question 26

Quels sont les 2 types de tissu osseux et comment les distingue-t-on ?

Answer 26

Les modes d’organisation du tissus osseux ■ On distingue selon la disposition des fibres de collagène: 1. Le tissu osseux non-lamellaire (primaire ou immature) : 1er tissu créé 2. Le tissu osseux lamellaire (secondaire ou mature)

Question 27

Quelles sont les caractéristiques du tissu osseux non-lamellaire ? (Origine, localisation, résistance, types de cellules, type d’os, MEC, etc.)

Answer 27

**Le tissu osseux non-lamellaire (tissu primaire ou immature)** • À partir de tissu conjonctif ou de cartilage. • Fœtus, enfants, lors de la réparation d’une fracture. • Transitoire (va sûrement être remplacé avec l’âge) • Mécaniquement faible, peu résistant • Riche en ostéocytes (non-ordonnés) • MEC peu minéralisée (des fibres de collagène qui ont une orientation aléatoire) • Peut être compact ou spongieux.

Question 28

Quelles sont les caractéristiques du tissu osseux lamellaire (secondaire ou mature) ? (Origine, localisation, résistance, types de cellules, type d’os, MEC, etc.)

Answer 28

**Le tissu osseux lamellaire (secondaire ou mature)** • Presque la totalité de l’os adulte (forme mature). • Constitué de lamelles successives formées de fibres de collagène. • Ostéocytes régulièrement répartis entre les lamelles. • Mécaniquement résistant. • Peut être compact ou spongieux. • Les fibres de collagène se rassemblent en couches de fibres parallèles pour former une lamelle d’une épaisseur de 3-7 μm). • Dans chaque lamelle les fibres de collagène ont la même orientation, mais qui change d’une lamelle à l’autre.

Question 29

Quels sont les 3 types de tissu osseux lamellaire et comment les distingue-t-on ?

Answer 29

• Selon la disposition des lamelles osseuses on distingue 3 types: a) L’os lamellaire compact Haversien b) L’os lamellaire compact non-Haversien c) L’os lamellaire spongieux ou trabéculaire

Question 30

Quelles sont les caractéristiques de l’os lamellaire compact Haversien ? (Types de cellules, organisation, structure, etc.)

Answer 30

**L’os lamellaire compact Haversien** • L’os compact est formé d’ostéones (systèmes de Havers) • Un ostéone: 4-20 lamelles cylindriques (matrice extracellulaire minéralisée) autour d’un canal de Havers • Canal de Havers: capillaires sanguins + fibres nerveuses amyéliques • Entre les lamelles se situent les ostéocytes qui se trouvent dans des ostéoplastes. • Les canaux de Havers sont reliés entre eux, avec la cavité médullaire et avec la surface de l'os par des canaux transversaux: les canaux de Volkman. • Le système Haversien confère à l'os compact un maximum de résistance.

Question 31

Quelles sont les caractéristiques de l’os lamellaire compact non-Haversien ? (Types de cellules, organisation, structure, etc.)

Answer 31

**L’os compact non-Haversien** **SANS OSTÉONE** • Le système circonférentiel • L’os compact est bordé intérieurement et extérieurement par une série de lamelles osseuses circonférentielles qui font le tour de l’os réalisant ainsi le système circonférentiel interne et le système circonférentiel externe (La diaphyse des os longs). • Ces Lamelles séparent l’os Haversien du périoste et de l’endoste. *Regarder ce que les flèches illustrent seulement*

Question 32

Comment s’appelle la structure qui est constituée d’ostéones et de lamelles osseuses non cylindriques et partiellement détruites (vestiges d’anciens ostéones) ?

Answer 32

Entre les ostéones se trouvent des lamelles osseuses, non cylindriques (vestiges d'anciens ostéones), partiellement résorbés (détruits) et constituant le système interstitiel.

Question 33

Quelles sont les caractéristiques de l’os lamellaire spongieux ? (Types de cellules, organisation, structure, etc.)

Answer 33

**L’os lamellaire spongieux ou trabéculaire** • Il est organisé en travées qui sont constituées de certaines lamelles osseuses. • Les travées sont séparées par des cavités qui contiennent de la moelle osseuse. • L’os du diploé des os plats, les os courts, les épiphyses et les métaphyses des os longs

Question 34

Quelles sont les hormones qui régulent le tissu osseux ?

Answer 34

■ **La parathormone (PTH)** : hormone hypercalcémiante, sécrétée par les glandes parathyroïdes, se fixe sur des récepteurs au niveau des ostéoblastes qui vont stimuler la maturation et l’activation des ostéoclastes et par suite l’ostéolyse ou la résorption ossese. Ceci induit une augmentation du taux de Ca++ sanguin. ■ **La calcitonine** : hormone hypocalcémiante, sécrétée par les cellules parafolliculaires de la thyroïde, se fixe sur des récepteurs présents sur les ostéoclastes, inhibe leur activité de résorption osseuse et diminue le taux de Ca++ sanguin. ■ L’hormone de croissance (GH): sécrétée par l’hypophyse, stimule la formation de l’os. ■ La vitamine D: favorise l’absorption intestinale de Ca++ et par conséquent favorise la minéralisation osseuse.

Question 35

Quand l’ossification d’un être humain commence-t-elle ?

Answer 35

L’ossification commence tôt au cours de développement (vers la 6ème semaine de la vie fœtale) et dure des années (jusqu’à la fin de la croissance).

Question 36

Quels sont les 2 types d’ossification et quand se déroulent-ils ?

Answer 36

1) Ossification primaire : se déroule **avant et après la naissance** A) Avant la naissance : on a la formation du tissu osseux chez le **fœtus** B) Après la naissance : elle se déroule pendant **l’enfance et adolescence, puisqu’il y a une importante croissance de l’os** 2) Ossifications secondaire : se déroule **après** la naissance et **jusqu’à la fin de la puberté**

Question 37

Quelles sont les caractéristiques de l’ossification primaire et quelles sont ses divisions ? (Origine, localisation, etc.)

Answer 37

Ossification primaire ■ Avant la naissance, chez le fœtus ■ Formation des os primaires non-lamellaires ■ Origine : conjonctif ou cartilagineux ❑ Ossification endoconjonctive (endomembraneuse): ❑ Ossification endochondrale (endocartilagineuse):

Question 38

Quelles sont les caractéristiques de l’ossification primaire endoconjonctive ? (Origine, localisation, etc.)

Answer 38

❑ Ossification endoconjonctive (endomembraneuse): ➢ Origine : des cellules mésenchymateuses embryonnaires (ébauche fibreuse) ➢ Les os plats (les os de la face et les os crâniens) • Organisation des centres d’ossification • Formation des travées de l’os spongieux à l’intérieur et de l’os compact, primaire, à la surface.

Question 39

Quelles sont les caractéristiques de l’ossification primaire endochondrale ? (Origine, localisation, etc.)

Answer 39

❑ Ossification endochondrale (endocartilagineuse): ➢ Origine: l’ébauche cartilagineuse ➢ Les os du squelette (longs, courts et irréguliers) L’os formé va par la suite subir un remodelage, une ossification secondaire, qui en fera un os lamellaire, mature. ■ Elle se fait à partir du cartilage hyalin (modèle miniature de l’os adulte). ■ Remplacement du cartilage par du tissu osseux. ■ Elle se fait exclusivement à l'intérieur de l’os (l’os spongieux) ■ Formation des futurs os longs et courts

Question 40

Comment se fait l’ossification primaire des os plats ? Est-elle une ossification endoconjonctive ou endochondrale ?

Answer 40

Ossification primaire **endoconjonctive** ■ Les os plats 1) Au niveau du mésenchyme, les **cellules mésenchymateuses se différencient en ostéoblastes** qui produisent de la matrice osseuse organique (fibres collagènes et substance fondamentale). 2) Formation des ostéocytes et minéralisation de l’ostéoïde par les ostéoblastes. 3) Formation d’un réseau de travées osseuses d’os spongieux. 4) Les cellules mésenchymateuses restées dans les espaces richement vascularisés se différencient en cellules hématopoïétiques de la moelle osseuse. 5) Le mésenchyme en surface se différencie en périoste sur lequel l’os spongieux sous-jacent s’appuie pour donner de l’os compact en surface. Ainsi se forment les tables qui entourent l’os spongieux des os plats. 6) Cet os nouvellement formé (os spongieux et os compact) est non-lamellaire (les fibres collagènes sont orientées au hasard). *Pas à retenir par cœur, mais à comprendre*

Question 41

Comment se fait l’ossification primaire des os longs ? Est-elle une ossification endoconjonctive ou endochondrale ?

Answer 41

Ossification primaire **endochondrale** d’un os long ■ Processus: 1) L'ossification endochondrale débute au niveau des centres d'ossifications primaires (au niveau de la diaphyse), s'étale ensuite sur toute la largeur de l'ébauche osseuse créant un front d'ossification qui progresse vers les épiphyses. 2) L'ossification endochondrale commence par la transformation des chondrocytes qui s’hypertrophient (augmentent leur taille et la taille de leurs lacunes, les chondroplastes). 3) La matrice cartilagineuse entre les chondrocytes s’amincit en septa qui se calcifient. Les chondrocytes se vacuolisent, dégénèrent et meurent. Formation d’une cavité à l’intérieur du cartilage hyalin. 4) Simultanément des vaisseaux sanguins, accompagnés de tissu conjonctif (bourgeons conjonctivo-vasculaires), pénètrent dans le cartilage et amenant des cellules ostéogéniques, des ostéoclastes et des cellules hématopoïétiques. 5) Formation des ostéoblastes qui vont produire la matrice osseuse qu’ils déposent sur les septas de cartilage calcifié ==·> remplacement du cartilage calcifié par de l’os. 6) Formation de l’os spongieux puis la cavité médullaire. 7) Formation des centres d’ossification secondaires au niveau des épiphyses (plus tardivement). *Pas à retenir par cœur, mais à comprendre*

Question 42

Comment se fait l’ossification primaire des épiphyses d’un os long ? Est-elle une ossification endoconjonctive ou endochondrale ?

Answer 42

Ossification primaire **endochondrale** Ossification des épiphyses d’un os long • Elle débute tardivement (variable d’un os à un autre) formation des centres d’ossification épiphysaire ou secondaire) alors que l’ossification primaire de la diaphyse est déjà avancée. • Processus comparable à celui qui est décrit au niveau de la diaphyse et du métaphyse (chondrocytes hypertrophiés, calcification du cartilage, pénétration des vaisseaux sanguins….) • Une couche de cartilage externe forme le cartilage articulaire et une couche interne forme le cartilage de conjugaison (à la métaphyse).

Question 43

Comment est la structure des épiphyses et des diaphyses des os longs (ossification primaire endochondrale) ?

Answer 43

Ossification primaire endochondrale Ossification au niveau des métaphyses/diaphyses d’un os long (en allant de l’épiphyse vers la diaphyse): Zone de réserve (du cartilage hyalin de croissance) Zone proliférative (le cartilage sérié formé de groupes isogéniques) Zone d’hypertrophie (le cartilage hypertrophié à chondrocytes volumineux et substance fondamentale réduite) Zone de Calcification (le cartilage calcifié, dont la substance fondamentale, s’est infiltrée de calcaire, ses cellules sont en voie de dégénérescence) Une ligne d’érosion (où le cartilage commence à être détruit par les bourgeons vasculo-conjonctifs) Une zone ossiforme (où le tissu osseux prend la place du tissu cartilagineux)