Module 6 Cartilage et os

Question 1

Quelle caractéristique est propre aux cartilages?

Answer 1

Il est avasculaire et sans innervation. Ses cellules reçoivent donc les nutriments et éliminent leurs déchets par diffusion à travers la matrice via les capillaires sanguins du tissu de soutien en périphérie (le périchondre).

Question 2

Quelles fonctions remplit le cartilage?

Answer 2

• Support structural pour les tissus mous
• Amortisseur et surface de glissement pour les articulations
• Modèle pour le développement des os longs

Question 3

Quelle est la composition générale du cartilage? Comment s’organise-t-il?

Answer 3

La MEC est la majeure composante du cartilage et est constituée des mêmes éléments que dans le tissu de soutien proprement dit (protéoglycanes, GAGs, glycoprotéines d’adhésion) à l’exception qu’elle contienne des fibres de collagène de type II plutôt que I.

La matrice se sépare en région:
Matrice territoriale: située immédiatement en périphérie des chondrocytes, riche en protéogyclanes, GAGs
Matrice interterritoriale: le reste du cartilage, contenant moins de protéoglycanes et GAGs.

Question 4

Qu’est-ce que le périchondre?

Answer 4

C’est une capsule de tissu de soutien entourant les cartilages. Le périchondre comprend deux couches: couche externe fibreuse (fibroblastes, collagène type I, vaisseaux sanguins) et couche interne (cellules chondrogéniques, chondroblastes).

Question 5

Décrire le cartilage hyalin et ce qui le caractérise.

Answer 5

C’est la forme de cartilage la plus répandue. Son nom réfère à son apparence bleutée qui découle de la grande quantité de substance fondamentale et de la présence de fibrilles de collagène de type II. Les chondrocytes dans le cartilage hyalin se réunnissent en groupes isogéniques, dans les lacunes.

IMPORTANT: TABLEAU P.108

Question 6

Quels sont les deux types particuliers de cartilage hyalin et qu’est-ce qu’ils ont de spécial?

Answer 6

Le cartilage articulaire (surface des articulations) et le cartilage de conjugaison(plaques de croissance). Ils ne possèdent pas de périchondre.

Question 7

Quelle est la séquence de synthèse des chondrocytes?

Answer 7

Cellules chondrogéniques, chondroblastes, chondrocytes.

Question 8

Décrire le cartilage élastique et ce qui le caractérise.

Answer 8

Sa matrice contient beaucoup de fibres élastiques, en plus des fibres de collagène de type II, ce qui lui confère une apparence jaunâtre. Contient plus de chondrocytes également.

IMPORTANT: TABLEAU P.108

Question 9

Décrire le fibrocartilage et ce qui le caractérise.

Answer 9

C’est une combinaison de tissu conjonctif dense et de cartilage hyalin. Il est composé de fibroblastes, de chondrocytes, collagène de type II mais aussi de collagène de type I (absent des deux autres cartilages). Ne possède pas de périchondre.

IMPORTANT: TABLEAU P.108

Question 10

Expliquer le processus de formation du cartilage dans les embryons.

Answer 10

C’est la chondrogénèse: différenciation des cellules mésenchymateuses en chondroblastes par l’expression du facteur de transcription SOX-9. Les chondroblastes entreprennent la synthèse de la matrice et se distancient l’un de l’autre jusqu’à être entièrement entourés de celle-ci: on parle alors de chondrocytes. Le périchondre est quand à lui formé par les cellules mésenchymateuses situés en périphérie.

Question 11

Quels sont les deux processus de croissance du cartilage?

Answer 11

1. Croissance par apposition: Principal mécanisme qui implique la formation de nouveau cartilage à la surface du cartilage déjà présent. Les cellules chondrogéniques de la couche interne du périchondre se différencient et créé de la matrice cartilagineuse et elles sont continuellement remplacées par d’autres cellules chondrogéniques produites par la différenciation des cellules de la couche externe du périchondre.
2. Croissance interstitielle: Processus par lequel le cartilage se développe à l’intérieur du cartilage déjà présent. Les chondrocytes déjà présents prolifèrent dans leur lacune et avec le temps, leurs cellules filles se séparent les unes des autres et occupent leur propre lacune. Ce type de croissance est présent dans les cartilages hyalins des plaques épiphysaires (de croissance) et cartilages articulaires, puisque ceux-ci ne possèdent pas de périchondre pour faire de la croissance par apposition.

Question 12

Qu’est-ce qui caractérise le tissu osseux?

Answer 12

Sa MEC est minéralisée, ce qui lui confère sa rigidité.

Question 13

Quelles sont les fonctions du tissu osseux?

Answer 13

• Support et mouvement (avec les muscles)
• Protection des organes
• métabolique (homéostasie du calcium et du phosphate)

Question 14

Quels sont les 4 types d’os?

Answer 14

longs, courts, plats et irréguliers.

Question 15

Décrire ce qu’est le périoste et l’endoste.

Answer 15

Le périoste est l’envelope de tissu de soutien dense qui est à la surface externe de l’os compact. L’endoste est plutôt une monocouche cellulaire recouvrant la surface interne des os compact et la surface externe des os spongieux.

Question 16

Qu’est-ce qui différencie l’os mature de l’os immature?

Answer 16

L’os immature est le premier os synthétisé durant la vie foetale et sa présence est temporaire. Il a une disposition aléatoire des fibres de collagène, peu de minéraux et beaucoup d’ostéocytes. Lors du développement, il est REMPLACÉ par de l’os mature, qui comporte plusieurs lamelles successives composées de fibres de collagènes parallèles.

Question 17

Quelle est l’apparence lamellaire observable au microscope dans la diaphyse des os longs?

Answer 17

1. Lamelles circonférencielles externes: directement sous le périoste, disposées en feuillets parallèles.
2. Lamelles circonférencielles internes: sous l’endoste, disposées de la même façon.

Entre les deux: des ostéons, composés de lamelles cylindriques entourant un canal central, le canal de Havers.

Entre les ostéons: les lamelles intersticielles, formées par les vestiges d’ostéons détruits.

Question 18

Quelle est le fonctionnement du canal de Havers?

Answer 18

Il permet les échanges via des jonctions communicantes relient la membrane cytoplasmique à l’os, des canalicules. Entre eux, les canaux de Havers sont relis par des canaux de Volkmann, ce qui créé un continuum et la circulation sanguine.

Question 19

Quelles sont les 4 types de cellules présentes dans le tissu osseux ? (les décrire brièvement aussi)

Answer 19

1. Cellules ostéogéniques: Dérivées de cellules souches mésenchymateuse, localisées autant dans le périoste que dans l’endoste. Elles se différencient en ostéoblastes lorsque stimulées.
2. Ostéoblastes: Responsable de la synthèse et de la sécrétion de la matrice osseuse (alors nommée ostéoïde) et de sa minéralisation. Lorsqu’ils sont complètement entourés de matrice, ils deviennent des ostéocytes.
3. Ostéocytes: type cellulaire le plus répandu dans l’os, situés dans les lacunes. Lorsqu’ils sont formés, des prolongements cytoplasmiques apparaissent et forment les canalicules.
4. Ostéoclastes: cellules responsables de la résorption osseuse, issues de la fusion de cellules monocytes/macrophages. Dissolvent les os en sécrétant des ions H+ (décalcification) et des enzymes lysosomales (dégradation des composantes organiques). Les cavités qu’ils forment s’appellent lacunes de Howship.

Question 20

Quelle est la composition de la matrice osseuse?

Answer 20

• Une composante inorganique (65%): calcium, phosphate présents sous la forme de cristaux d’hydroxyapatite et d’autres éléments tels que le sodium, potassium, magnésium…
• Une composante organique(35%): fibres collagène de type I, GAGs, protéoglycanes, glycoprotéines.

Question 21

Qu’est-ce qui confère la rigidité et la force à l’os?

Answer 21

L’association entre les cristaux d’hydroxyapatite et les fibres de collagène type I.

Question 22

Comment l’ostéoïde se calcifie?

Answer 22

Cela impliquerait la synthèse de vésicules de matrice pourvues d’une membrane et issues des ostéoblastes. Celles-ci posséderaient différentes pompes membranaires qui augmentent la concentration en Ca2+ et PO43-. Lorsque les concentrations atteignent un certain seuil critique, les ions précipitent et forment des cristaux d’hydroxyapatite. L’accumulation de cristaux fait rompre les vésicules et ceux-ci fusionnent ensuite avec les cristaux environnants.

Question 23

Il existe deux types d’ostéogénèse (formation des os). Quels sont-ils?

Answer 23

1. Ossification membranaire:
   - Agglomération des feuillets ou membranes de cellules mésenchymateuses qui se différencient en ostéoblastes. Ceux-ci synthétisent et minéralisent ensuite la matrice sous forme de travées et d’ilots. Puis, l’accumulation de matrice entraîne l’expansion de ces travées et leur fusion. Ce mode d’ossification forme les os plats (du crâne et de la machoire principalement).
2. Ossification endochondrale:
   - À partir d’un modèle de cartilage hyalin qui est progressivement détruit et remplacé par de la matrice osseuse. C’est le mode d’ossification prédominant chez l’animal et forme les os longs, courts et irréguliers.

Question 24

Détailler le processus d’ossification endochondrale.

Answer 24

1. Formation d’un modèle de cartilage hyalin durant la vie embryonnaire.
2. Le périchondre du modèle se différencie en périoste et les ostéoblastes produisent un fin collet osseux sous le périoste en question. Sous ce collet, les chondrocytes s’hypertrophient et induisent la minéralisation du cartilage hyalin avant de mourir.
3. Des vaisseaux sanguins pénètrent le collet osseux et les cellules ostéogéniques contenus dans ceux-ci se différencient en ostéoblastes pour produire de la matrice osseuse sur le cartilage calcifié. À cette étape, on parle d’os immature qui joue un joue de centre d’ossification primaire.
4. Des centres d’ossifications secondaires se développent selon le même processus et éventuellement le cartilage hyalin est complètement remplacé par de la matrice osseuse, sauf les plaques de croissances et les surfaces articulaires.
5. À la fin de la période de croissance, les plaques de croissances se font remplacer par de la matrice osseuse selon le même processus.

Question 25

Quelles sont les 5 zones observables au microscopes de la plaque épiphysaire?

Answer 25

1. zone de réserve: Réservoir de cellules pouvant alimenter les autres zones
2. Zone de prolifération: Les chondrocytes y prolifèerent activement, formant des groupements parallèles de cellules le long de l’axe de croissance.
3. Zone d’hypertrophie: Les chondrocytes cessent d’y proliférer, s’hypertrophient et synthétisent des facteurs stimulant l’invasion des vaisseaux sanguins.
4. Zone de calcification: les chondrocytes meurent et la matrice cartilagineuse s’ossifie.
5. Zone d’ossification: les cellules ostéogéniques envahissent la matrice cartilagineuse calcifiée, se différencient en ostéoblastes et forment de l’os immature sur le cartilage calcifié. Ce complexe os immature/ cartilage calcifié sera bouffé par des ostéoclastes et remplacé par de l’os mature par des ostéoblastes au cours du développement.

Question 26

Comment la fermeture des plaques épiphysaires survient-elle?

Answer 26

Lorsque l’animal atteint l’âge adulte, l’activité dans la zone de prolifération chute et la zone d’ossification prend de l’expansion. Le cartilage dans les plaques épiphysaires est entièrement remplacé par de la matrice osseuse et c’est ce qui marque la fermeture des plaques épiphysaires.

Question 27

Expliquer le concept de remodelage osseux.

Answer 27

L’os est un tissu très dynamique qui est constamment remodelé en fonction des stress exercés sur lui et qui sont traités par des mécanorécepteurs situés sur les ostéocytes de la matrice osseuse.
Forces de pression = résorption osseuse par les ostéoclastes qui forment des trous de forage
Forces de tension = stimulation de l’ostéogénèse par les ostéoblastes (synthèse de matrice osseuse).

Question 28

Quelle est la composition de l’articulation synoviale? Comment est-elle structurée?

Answer 28

Elle est recouverte de cartilage articulaire, type de cartilage hyalin. L’articulation est entouré d’une capsule articulaire, constitué d’une couche externe (tissu conjonctif dense) et d’une couche interne (membrane synoviale). Dans la membrane synoviale se retrouvent deux types de cellules: les synoviocytes de type A qui sont des macrophages et les synoviocytes de type B qui sont similaires aux fibroblastes et produisent de l’acide hyaluronique et de la lubricine. Ces deux substances combinées au filtrat des capillaires sanguins forment le liquide synovial, le lubrifiant présent dans la cavité articulaire.