Module 6 cartilage et os Flashcards
Identifier une particularité importante du cartilage par rapport aux autres tissus de soutien et énumérer ses principales fonctions
Différence: cartilage est avasculaire et sans innervation
*cellules reçoivent nutriments et éliminent déchets par diffusion à travers la matrice via capillaires sanguins dans périchondre (périphérie) = capacité limitée de régénération
Principales fonctions:
- support structural
- amortisseur
- surface de glissement dans articulations
- modèle pour le développement et croissance des os longs
Décrire les composantes et l’organisation du cartilage et connaître la structure et la localisation du périchondre
Composantes du cartilage: MEC + chondrocytes
**MEC:
- fibres de collagène type 2
- GAG –> chondroïtine sulfate et kératane sulfate
- protéoglycanes –> aggrécanes
- glycoprotéines d’adhésion –> chondronectine relie les chondrocytes au collagène type 2 via les intégrines
- matrice territoriale = + foncée, + riche en GAG et protéoglycanes
- matrice interterritoriale = + pâle, - riche en GAG et protéoglycanes
**cellules:
- chondrocytes et chondroblastes = seules cellules qui synthétisent le cartilage
- regroupées en groupes isogéniques (2-8 cellules) dans lacunes/logettes
- issues du mésenchyme embryonnaire
- mésenchyme - cellules chondrogéniques - chondroblastes - chondrocytes (de périphérie vers milieu)
Périchondre:
- structure: couche externe fibreuse (fibroblastes, collagène type 1, vaisseaux sanguins, nerfs) et couche interne chondrogénique (cellules chondrogéniques et chondroblastes qui se différencient en chondrocytes) qui synthétise la matrice
- localisation: en périphérie du cartilage
Différencier les trois grands types de cartilage en soulignant leurs principales caractéristiques, identifier à quel type appartient le cartilage articulaire et le cartilage de conjugaison et signaler une particularité qui les distingue
Cartilage articulaire et de conjugaison = HYALIN
Particularité = n’ont pas de périchondre
- hyalin
- forme la plus répandue
- PÉRICHONDRE (sauf cartilage articulaire et de conjugaison)
- collagène type 2 (en fibrilles, pas en fibres parallèles)
- beaucoup de MEC +++
- voies respiratoires (septum cavité nasale, larynx, trachée, bronches), extrémités des côtes, articulations et plaques et croissance (os) - élastique
- PÉRICHONDRE avec fibres élastiques
- collagène type 2 + beaucoup de fibres élastiques
- apparence macroscopique jaunâtre
- plus de chondrocytes que hyalin
- flexibilité ++
- pavillon oreille, conduits auditifs, trompe d’Eustache, épiglotte, larynx (quelques parties) - fibreux (fibrocartilage)
- PAS DE PÉRICHONDRE
- tissu de soutien dense + cartilage hyalin
- fibroblastes + chondrocytes
- collagène type 1 + collagène type 2 *seul cartilage avec collagène type 1
- chondrocytes parallèles aux fibres
- résistance forces tension ET compression (car collagène type 1 et matrice hyaline)
- disques intervertébraux, symphyse pubienne, ménisques genou, attache tendon-os
Expliquer la formation initiale du cartilage chez l’embryon et les deux processus par lesquels le cartilage continue de se développer par la suite
Formation initiale embryon:
- débute par des regroupements de cellules mésenchymateuses chondrogéniques
- puis se différencient en chondroblastes suite à l’expression du facteur de transcription SOX-9
- synthèse de matrice (collagène type 2, protéoglycanes, etc.)
- chondroblastes se distancient les uns des autres au fur et à mesure que synthétisent la matrice
- quand deviennent entourés de matrice = deviennent chondrocytes
- cellules mésenchymateuse en périphérie deviennent le périchondre
- croissance par apposition
- mécanisme principal
- expansion par ajout à la surface du cartilage déjà présent = prolifération des cellules de la couche interne du périchondre (cellules chondrogéniques)
- les cellules chondrogéniques sont continuellement renouvelées par prolifération et différenciation des cellules de la couche externe fibreuse = maintien du périchondre = rôle clé dans la croissance du cartilage - croissance interstitielle
- expansion par ajout à l’intérieur
- prolifération des chondrocytes dans lacunes = accumulation de matrice = séparation des cellules filles = nouvelles lacunes
- type de croissance essentiel pour cartilage articulaire et de conjugaison car n’ont pas de périchondre
Identifier le caractère distinctif du tissu osseux par rapport aux autres tissus de soutien et énumérer ses principales fonctions
Caractère distinctif = matrice minéralisée
Fonctions:
- support et mouvement (posture et locomotion)
- protection des organes vitaux
- métaboliques (contrôle homéostasie de calcium et phosphore)
Comprendre la relation développementale entre l’os immature et l’os mature, décrire leur apparence microscopique en insistant sur l’organisation lamellaire de l’os compact au sein de la diaphyse des os longs et identifier la localisation du périoste et de l’endoste
Os immature = 1er type osseux synthétisé durant vie fœtale (présence temporaire ad remplacement par os adulte)
Os immature:
- primaire, réticulaire, non-lamellaire
- absent chez adulte sauf durant phase initiale de guérison d’une facture
- enlevé par ostéoclastes avant os mature
- disposition aléatoire des fibres de collagène type 1
- synthétisé plus rapidement qu’os mature mais moins de résistance
- ostéocytes +++ (plus que dans os mature)
- minéralisation inférieure à os mature
Os mature:
- secondaire, lamellaire (surtout dans diaphyse ++)
- disposition parallèle des fibres de collagène type 1
- inclut os compact + os spongieux
- moins de cellules, + minéralisé, + résistant
- lamelles circonférentielles externes (feuillets parallèles)
- lamelles circonférentielles internes (feuillets parallèles aussi, moins nombreuses)
- ostéons (lamelles concentriques contenant ostéocytes)
- surface interne de l’os = ostéoblastes
- canaux de Havers, canaux de Volkman –> passage vaisseaux et innervation, continuum
- canalicules = très petits tunnels où passent les extensions cytoplasmiques des ostéoblastes et ostéocytes pour nourrir indirectement les ostéocytes (depuis les vaisseaux)
- lamelles interstitielles = vestiges d’anciens ostéons partiellement détruits entre les ostéons intacts
Périoste –> couche externe fibreuse, couche interne ostéogénique
Endoste –> couche cellulaire unique
Nommer les quatre types de cellules présentes dans l’os en identifiant leurs principales caractéristiques
- cellules ostéogéniques
- dans périoste et surface interne (endoste, canaux de Havers et Volkman)
- au repos chez l’adulte, activation si remodelage ou réparation de fractures
- vont se différencier en ostéoblastes - ostéoblastes
- synthétisent matrice osseuse et ostéoïde
- responsables de la minéralisation
- situés à la périphérie de l’os, surface externe et interne
- ont des extensions cytoplasmiques qui communiquent avec celles de ostéocytes (jonctions communicantes) - ostéocytes
- type le plus abondant
- entourés de matrice dans lacunes
- extensions cytoplasmiques (~50/cellule) situées dans canalicules pour échanges de molécules avec ostéoblastes (près de circulation sanguine) - ostéoclastes
- multinucléées
- issus de la lignée des monocytes/macrophages
- responsables de la résorption osseuse par sécrétion ions H+ pour décalcifier l’os et sécrétion d’enzymes lysosomales qui dégradent les composantes organiques
- cavités produites = lacunes de Howship
Décrire la composition de la matrice osseuse et comment s’effectue la minéralisation de l’ostéoïde
composantes inorganiques:
- 65% du poids de l’os
- calcium et phosphate sous forme de cristaux d’hydroxyapatite
- sodium, potassium, magnésium, etc.)
composantes organiques:
- fibres de collagène type 1
- GAG, protéoglycanes, glycoprotéines d’adhésion (ostéonectine, ostéocalcine)
Minéralisation de l’ostéoïde:
- ostéoïde = forme primaire non minéralisée de la matrice extracellulaire synthétisée par ostéoblastes
- implique la synthèse de vésicules
- ostéocalcine (protéine liante), phosphatase alcaline (enzyme) et pompes membranaires (Ca2+-ATPase) font augmenter les concentrations de calcium et phosphate à l’intérieur des vésicules
- quand ces concentrations atteignent seuil critique = précipitent et forment cristaux d’hydroxyapatite
- cristaux grossissent, entraînent la rupture des vésicules et fusionnent avec autres cristaux = minéralisation
Expliquer les mécanismes d’ostéogénèse en différenciant les mécanismes d’ossification
membranaire et d’ossification endochondrale
Ossification membranaire:
- processus direct = déposition de matrice osseuse ne dépend pas de la formation d’un modèle cartilagineux
- à partir de feuillets ou membranes de cellules mésenchymateuses
- puis agglomération et se différencient en ostéoblastes qui vont synthétiser l’ostéoïde, puis minéralisation
- équilibre entre ostéoblastes et ostéoclastes pour morphologie finale de l’os
- os du crâne, mâchoire
Ossification endochondrale:
- mode prédominant (majorité des os longs, courts et irréguliers)
- processus indirect = modèle de cartilage hyalin progressivement détruit et remplacé par matrice osseuse
1. modèle de cartilage hyalin produit durant la vie embryonnaire
2. périchondre se différencie en périoste, ostéoblastes produisent un fin collet osseux sous le périoste, chondrocytes s’hypertrophient = meurent et laissent des lacunes vides = attire les vaisseaux sanguins, minéralisation du cartilage hyalin
3. pénétration des vaisseaux sanguins dans collet osseux vers intérieur de la diaphyse = apportent des cellules ostéogéniques qui se différencient en ostéoblastes = synthèse matrice osseuse = os immature = centre d’ossification primaire, sera ensuite converti en os compact lamellaire
4. développement de centres d’ossification secondaires dans les épiphyses par même mécanisme
5. cartilage hyalin complètement remplacé par matrice osseuse sauf plaques épiphysaires et surfaces articulaires
6. fermeture des plaques de croissance chez l’adulte, cartilage articulaire persiste
Caractériser le processus de la croissance en longueur des os en maitrisant la structure du
cartilage de conjugaison, et expliquer le phénomène de la fermeture des plaques de croissance épiphysaires
Cartilage de conjugaison = cartilage hyalin
prolifération = côté épiphyse
ossification = côté diaphyse
Croissance en longueur des os:
plaque épiphysaire divisée en 5 zones (épiphyse vers diaphyse):
1) zone de réserve = cartilage hyalin typique avec réservoir de cellules qui peuvent alimenter les autres
2) zone de prolifération = chondrocyte prolifèrent activement pour créer des groupements parallèles de cellules selon l’axe de croissance de l’os
3) zone d’hypertrophie = chondrocytes cessent de proliférer, deviennent matures, s’hypertrophient et synthétisent des facteurs stimulant l’invasion de vaisseaux sanguins
4) zone de calcification = mort des chondrocytes, matrice de cartilage se calcifie
5) zone d’ossification = cellules ostéogéniques se différencient en ostéoblastes qui déposent matrice immature sur cartilage calcifié, puis immature est résorbé par ostéoclastes et remplacé en os mature pas ostéoblastes
Phénomène de la fermeture des plaques épiphysaires:
- épaisseur de la plaque demeure constante et l’os continue de croître tant que taux de croissance zone de prolifération égal taux de résorption zone d’ossification
- âge adulte = taux de mitose dans la zone de prolifération chute = zone d’ossification envahit zone de prolifération et de réserve = cartilage entièrement remplacé par matrice osseuse
Saisir le concept de remodelage osseux continu chez l’animal adulte
os = structure rigide mais dynamique
soumis à divers stress:
- tension (ostéogenèse et minéralisation par ostéoblastes)
- pression (résorption par ostéoclastes)
Donc les divers stress mécaniques sont reconnus par les ostéocytes via mécanorécepteurs capables de convertir la perception des stress en synthèse de facteurs stimulant recrutement d’ostéoblastes et/ou ostéoclastes (selon situation)
Décrire la structure de l’articulation synoviale et la composition et les rôles de la capsule articulaire
Cartilage articulaire = hyalin
amortisseur + surface lisse de glissement
Capsule articulaire:
- couche externe fibreuse
- couche interne = membrane synoviale
- synovie –> synoviocytes type A pur éliminer débris, synoviocytes type B pour lubrification
- ligaments, tendons
