Cartilage (thématique 8) Flashcards

1
Q

Nommer et donner des exemples des 3 types de cartilage.

A

1- cartilage hyalin : surface articulaire, cartilage costaux, trachée
2- cartilage élastique : oreille externe et épiglotte
3- fibrocartilage : disques intervertébraux, symphyse pubienne, ménisque

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2
Q

Compléter la phrase suivante :
À l’exception du __, toutes les structures qui contiennent du __ ou __ sont entourés d’un __. Le __ permet la réparation du __.

A

À l’exception du cartilage articulaire, toutes les structures qui contiennent du cartilage hyalin ou élastique sont entourés d’un périchondre vascularisé. Le périchondre permet la guérison du cartilage.

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3
Q

Décrire le fibrocartilage.

4 caractéristiques

A
  • avasculaire (disque intervertébraux) ou très peu vascularisé (ménisque)
  • PAS de périchondre
  • contient des fibres de collagène de type I et II
  • les fibres et cellules sont alignées en fonction des lignes de stress
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4
Q

Décrire la composition du cartilage.

2 éléments avec sous-éléments

A

matrice extracellulaire :

  • fibres de collagène de type II
  • protéoglycans + eau

cellules :
-chondrocytes (nourrit par diffusion passive si pas de vaisseaux, environnement hypovasculaire)

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5
Q

Décrire la biochimie du cartilage articulaire.

3 composantes

A

composé de…
-cellules à 1-5% : chondrocytes

-matrice extracellulaire à 25% :
fibres collagène de type III et élastine
“ground substances” : protéoglycans (Aggregan) et glycoprotéines

-eau à 60-80%

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6
Q

Expliquer l’organisation des fibres de collagène de type II dans le cartilage.

4 parties

A
  • dans la couche la plus superficielle –> fibres sont parallèles et permettent de résister aux forces de tension et de cisaillement
  • couche superficielle est riche en différentes protéines et sert de barrière aux macromolécules
  • dans les couches plus profondes –> les fibrilles de collagènes sont plus denses et plus épaisses
  • fibrilles disposées autour des chondrocytes de façon plus anarchique et sont perpendiculaire à la surface du cartilage –> permet de bien ancrer le cartilage à l’os sous-chondral
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7
Q

Décrire les chondrocytes.

2 rôles et 4 caractéristiques

A
  • assurent le renouvellement de la matrice dans le cartilage normal, mais c’est extrêmement lent
  • seules cellules du cartilage, sont au repos chez l’adulte normal
  • dépourvu de vascularisation = fonctionnent en autarcie et en anaérobie –> se nourrit par imbibition à partir du liquide synovial
  • élaborent les éléments de la matrice extracellulaire et les enzymes capables de la dégrader, assurant ainsi l’homéostasie du tissu cartilagineux
  • exprime de nombreux récepteurs à sa surface –> intégrines (se comportent comme des mécanorécepteurs, agrafent les différentes molécules présentes dans l’environnement direct du chondrocyte)
  • métabolisme du chondrocyte dépend de l’intensité et du rythme des pressions cycliques auxquels il est soumis (car va réagir à un changement chimique ou physique susceptible de désorganiser l’environnement cellulaire)
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8
Q

Décrire le rôle des protéoglycans en lien avec la matrice.

A

Jouent un rôle majeur dans l’organisation de la matrice extracellulaire en interagissant avec d’autres molécules telles que les collagènes, glycoprotéines et l’acide hyaluronique.

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9
Q

Le métabolisme normal du chondrocyte résulte d’un équilibre entre trois types de cytokines. Nommer les.

A

1- facteurs régulateurs (freinent la dégradation)
2- facteurs cataboliques (favorisent la dégradation)
3- facteurs de croissance (favorisent la croissance)

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10
Q

Décrire la nutrition du cartilage articulaire.

3 caractéristiques

A
  • n’a PAS de vaisseaux sanguins (les choncrocytes vivent en hypoxie 1 à 7% d’oxygène)
  • nourri par des nutriments de faible poids moléculaire qui proviennent du liquide synovial
  • nourri par diffusion passive lors de compression et décompression (liquide pénètre au travers de canaux interfibrillaires intermoléculaires)
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11
Q

Dans quelles zones du cartilages y a t’il le moins d’oxygène et de nutriments?

A

il y a peu d’oxygène et de nutriments dans les zones profondes du cartilage (proche de l’os)

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12
Q

Nommer et décrire les fonctions des éléments cartilagineux (3).

A

1- fibres de collagène
-résistent à la tension (au niveau de la couche 1)
-servent d’ancrage du cartilage à l’os (au niveau de la couche 4)
2- protéoglycans et eau
-offrent une perméabilité tissulaire
-donnent une viscosité au tissu
-permettent un comportement hydostatique de résistance à la compression
3- chondrocytes
- homéostasie du tissu (production de collagène, protéoglycans, et d’enzymes qui contrôlent la croissance et le remodelage des tissus

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13
Q

Expliquer comment les protéoglycans attirent l’eau dans le cartilage.

A

Les glycoaminoglycans possèdent des charges négatives qui attirent les ions positifs Ca2+, K+ et Na2+. Sous l’action d’un gradient de concentration, l’eau pénètre dans le cartilage créant ainsi une pression de gonflement (pression osmotique ou effets de Gibbs-Donnan)

Aussi, les protéoglycans prendraient 5-10 fois plus de place mais le collagène prévient leur expansion créant ainsi un état de précontrainte (= pression de gonflement au repos)

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14
Q

Qu’est-ce que l’effet Gibbs-Donnan?

A

Concerne le comportement des particules chargées proches d’une membrane hémiperméable qui parfois ne sont pas distribuées également de chaque côté de la membrane.

La cause principale est la présence de différentes substances chargées (ex GAGs) qui ne peuvent pas passer au travers de la membrane créant ainsi une charge électrique inégale.

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15
Q

Expliquer plus en détails la pression de gonflement (swelling pressure ou état de pré-contrainte).

A

Les protéoglycans attirent l’eau dans les tissus par osmose et exercent une pression de gonflement sur le réseau de collagène. C’est le maintien des protéoglycans sous une forme comprimée au travers d’un réseau de collagène inextensible qui cause cette pression de gonflement. Cette pression interne fait en sorte que le cartilage peut facilement résister, sans déformation importante de sa structure, à des charges en compression.

Analogie : balloune qui veut prendre de l’expansion (protéoglycans, eau) dans une cage qui tente de la retenir (réseau de collagène)

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16
Q

Load relaxation et creep phenomenon?

A

?

17
Q

Expliquer le cycle de compression et sortie du liquide.

A

1- force compressive
2- déformation des molécules PG
3- pression externe excède la pression de gonflement
4- liquide sort
5- augmentation de la pression de gonflement
6- équilibre avec la force externe (le liquide arrête de sortir)

retour à état 1 lors d’une nouvelle application de force externe

18
Q

Expliquer pourquoi le cartilage n’est pas comme une éponge.

A

Le cartilage, grâce aux GAGs, ne se comporte pas exactement comme une éponge qui perd de plus en plus de fluide plus la pression externe augmente.

La compression entraîne une perte d’eau et un rapprochement des GAGs chargés négativement. Cette force de répulsion augmente la pression interne et réduit les pertes de fluide et l’affaissement du cartilage.

19
Q

Nommer et décrire les fonctions du cartilage articulaire (2).

A

1- protection de l’os : distribution de la pression sur une plus grande surface
2- diminue la friction : coefficient de friction très peu élevé = peu ou pas de friction (analogie avec morceau de glace)

20
Q

Nommer les 3 types de lubrification du cartilage.

A

1- lubrification frontière
2- lubrification hydrostatique
3- lubrification élasto-hydrodynamique

21
Q

Décrire la lubrification frontière (du cartilage).

4 caractéristiques

A
  • se nomme aussi : boundary lubrification or thin film lubrification
  • surfaces articulaires sont en contact
  • le fluide ne peut pas supporter une charge excessive ou une vitesse d’application importante
  • il est possible que la température du fluide augmente changeant ainsi ses caractéristiques physiques (diminution viscosité)
22
Q

Décrire la lubrification hydrostatique (du cartilage).

3 caractéristiques

A
  • se nomme aussi : fluid film lubrification
  • surfaces articulaires ne sont JAMAIS en contact les unes par rapport aux autres
  • force est transmise au moyen d’une mince couche de liquide lubrifiant (pellicule de fluide)
23
Q

Décrire la lubrification élasto-hydrodynamique (du cartilage).

3 caractéristiques

A
  • est inspirée du modèle hydrostatique
  • inclut une déformation élastique du cartilage
  • présence d’un liquide synovial qui sépare les surfaces articulaires
24
Q

Où se retrouve le fibrocartilage?

A
  • ménisque

- disques intervertébraux

25
Q

Décrire l’anatomie macroscopique du ménisque.

4 caractéristiques

A
  • force de C d’une longueur d’environ 3,5 cm
  • bord externe plus épais que le bord interne
  • plus large à la partie postérieure qu’antérieure
  • s’attache à la partie interne de la capsule articulaire
26
Q

Décrire la composition du ménisque.

3 éléments

A
  • fibres de collagène : type I à 90%, type II, III, IV, V ont été identifiés
  • cellules : fibroblastes, chondrocyte
  • matrice extracellulaire : eau, protéoglycans et glycoprotéines
27
Q

Décrire les fonctions du ménisque.

3 fonctions

A

1- lubrification et nutrition : maintiennent un espace entre les os (diminue la friction et augmente la diffusion des fluides)
2- absorption des chocs/répartition de la charge : réduit le stress sur le cartilage et prévient la formation d’arthrose
3- stabilisation de l’articulation : efficace si les ligaments sont intacts

28
Q

Décrire la vascularisation méniscale.

A

Les ménisques sont peu vascularisés. On y retrouve des capillaires périméniscaux qui irriguent 10 à 30% de la dimension totale des ménisques. La région vascularisée est rarement endommagée.

29
Q

Décrire l’anatomie macroscopique du disque intervertébral.

2 parties

A

1- annulus fibrosus (anneaux fibreux)
-partie externe faite de lamelles concentriques, type de collagène I
-chaque lamelle adjacente a une orientation différente, s’attache aux ligaments longitudinaux post. et ant. et aux plaques cartilagineuses
2-nucleus pulposus (noyau fibreux)
-partie centrale a une faible densité de collagène, des fibrilles de collagène de type II et une grande quantité de protéoglycans

30
Q

Décrire l’anatomie microscopique du disque intervertébral.

4 parties

A

1- faible densité cellulaire : chondrocytes encapsulés, s’occupe de la synthèse de la matrice extracellulaire
2- collagènes : type I et II
3- innervation : périphérique
4- vascularisation : pratiquement absente dans un disque normal, tissu avasculaire le plus épais du corps humain

31
Q

Décrire l’irrigation du disque intervertébral.

5 éléments

A
  • ce fait par diffusion passive
  • les capillaires sont enveloppés en périphérie du disque.
  • les chondroblastes (futus chondrocytes) situés dans la partie centrale fonctionnent en utilisant la voie métabolique anaérobie (production de lactate)
  • ils ont besoin de glucose mais très peu d’oxygène pour maintenir à eux seul un territoire qui est 200 fois leur propre dimension
  • une calcification des plaques cartilagineuses pourrait réduire les échanges nutritifs et provoquer la mort cellulaire
32
Q

Décrire la membrane synoviale.

7 parties

A
  • origine latine du mot synoviale ; syn (comme) ovia (oeuf)
  • est un tissu conjonctif lâche qui recouvre les structures intra-articulaires
  • contrôle la concentration des électrolytes et protéines en circulation dans le liquide synovial
  • donne une fluidité à l’articulation
  • sert de défense immunitaire
  • est une source de nutriments pour le cartilage
  • capte des composés du liquide synovial
33
Q

Nommer le contenu du liquide synovial.

6 éléments

A
  • acide hyaluronique (viscosité)
  • protéines
  • glycoprotéines
  • glucose
  • eau et minéraux
  • cellules
34
Q

Décrire l’anatomie microscopique de la membrane synoviale.

2 éléments avec sous-éléments

A

1- couche intimale : synoviocytes de types A et B

type A : cellule macrophagique

  • produisent l’acide hyaluronique
  • ressemblent aux macrophages
  • phagocytent et éliminent les débris

type B : ressemble aux fibroblastes

  • moins abondantes
  • glycoprotéines et protéines sont libérés dans le liquide synovial

2- couche subintimale :

  • très vascularisée et innervée
  • plus fibreuse (fibres de collagène)
35
Q

Nommer les 3 composantes d’une articulation (entité fonctionnelle) et les maladies liées à cette composante.

A

1- cartilage ; arthrose
2- synoviale ; arthrite
3- os sous-chondral ; ostéonécrose, maladie de Paget, …

36
Q

Expliquer brièvement les thérapies futures pour la régénération du cartilage.

4 thérapies

A

1- multiplication des cellules pluripotentes en culture
2- injection de cellules plutipotentes (moelle osseuse, sang du cordon ombilical, etc.) sur une membrane synthétique ou naturelle
3- implantation de biomatériaux et de biomolécules actives
4- thérapie génétique (cellules qui surexpriment TGF, BMP, FGF, etc.)