Rôle et régulation du remodelage osseux Flashcards

1
Q

Donner une définition de remodellage osseux:
Survient des quelles manières (2) pour homéostasie calcique/microcracks? Comment?

A

= Remaniement osseux initié par la résorption et suivi par la formation osseuse.

→ survient de manière alléatoire sur l’ensemble des surfaces osseuses pour maintenir l’homéostasie calcique

→ survient de manière ciblée pour réparer les microcracks

En tous les cas, le remodellage est une activité couplée

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2
Q

Le remodellage affecte quelles structures osseuses? (3)

A

Surfaces endocorticales, intracorticales et trabéculaires

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3
Q

V/F: Le remodelage a participé à l’évolution

A

Vrai

(redressement du corps humain → bipédie)

Gravité + locomotion (= cause dommages aux os) + dépravation calcique = nécessité de remodelage
+ nouveau mode de reproduction: lactation (et oeuf chez oiseaux)

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4
Q

De quoi vient le remodelage du coup (évolution)?

A

Du fait que, durant évolution, environnement hostile (= pauvre en Ca) = nécessité de stockage de calcium dans nos os

Remodelage = mobilisation du calcium et réparation pour reconstituer le squelette ==> PTH

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5
Q

Quel effet a une ovariectomie?

A

Ostéoporose

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6
Q

Qu’est-ce qui se passe au niveau du squelette lors d’une période de lactation?

A

Les os mobilisent le calcium qu’ils contiennent pour le transmettre au lait de la mère, afin qu’elle le transmette au bébé et qu’il puisse construire ses os

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7
Q

Le remodelage osseux dû à la lactation est réversible
Par quel moyen?

A

Après le stress engendré par la lactation sur les os, ces derniers augmentent la réabsorption osseuse (favorisation du rapport ostéoblastes/ostéoclastes)

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8
Q

Lactation = période avec forte ↑ du remodelage osseux

==> Donner la différence entre résorption et formation (= remodelage)

A

Résorption = 1ère phase du remodelage
→ ↓ transitoire de résistance méca de l’os, surtt trabéculaire = destruction de l’os pour mobiliser du calcium

Formation = récupération du système, reverse le phénomène et refixe du Ca dans l’os pour refaire de l’os

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9
Q

Qu’est-ce qui a le plus d’effet sur la résorption osseuse: ovariectomie ou lactation?

A

Lactation

(densité minérale osseuse change = remodelage osseux a une rôle dans la reproduction)

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10
Q

Les apports de Ca alimentaire ont un impacte important à quel moment de la lactation?

A

Lors de la phase de récupération (quand on refait de l’os)

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11
Q

Qu’est-ce que le remodelage ciblé?

A

C’est quand l’os répare les microfractures internes grâce au remodelage ciblé (os = vivant)

==> Ostéoclaste bouffe autour de la lésion et ostéoblaste vient réparer

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12
Q

Qu’est-ce qui se passe si de façon chronique, le remodelage ciblé est altéré?

A

Fractures de fatigue, car ø de réparation des micro-fissures

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13
Q

V/F: Le cycle complet de remodellage permet une restitution intégrale de la masse osseuse

A

Vrai, en condition non-pathologique

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14
Q

V/F: Le remodellage intracortical n’est pas possible

A

Faux

Précurseurs ostéoclastiques viennent par les cx de Haversiens → résorption interne etc.

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15
Q

Le remodelage est un processus … et …

A

Aléatoire et continu

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16
Q

Un remodelage excessif conduit à quoi?

A

À une perte osseuse

→ principalement au niv des sites trabéculaires (ex: lactation multiple/prolongée, ménopause…)
= on a des sites préférentiels de fracture

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17
Q

Donner la distribution du remodellage osseux (%)

A

Os trabéculaire:

  • 20% de la masse osseuse
  • 80% du remodellage (surface&raquo_space;)

Os cortical:

  • 80% de la masse osseuse
  • 20% du remodellage

→ Donc remodelage essentiellement dans les os plats (not vertèbres), épiphyses et métaphyses

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18
Q

Est ce que le collagène est une protéine?

A

Oui

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19
Q

Quelle cellule du métabolisme osseux est multi-nucléée?

A

Les ostéoclastes

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20
Q

Origine OC et OB

A

OC: hématopoïétiques
(= macrophages à différenciation alternative)

OB: mésenchymateuse

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21
Q

2 composantes des ostéoclastes:

Quel enzyme est capable de dégrader la matrice innorganique osseuse?

Quel enzyme est responsable de dégrader la matrice organique osseuse?

A

Machinerie chimique et lysosomiale:

  1. L’acidité (H+) dégrade les cristaux d’hydroxyapatite
  2. La cathepsine K des ostéoclastes (activée par acidité) dégrade les fibres de collagène

⚠︎ La question était piégeuse, car ce n’est pas un enzyme qui est responsable de dégrader la matrice osseuse, il s’agit d’un proton

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22
Q

Quelles sont les 2 phases d’action des ostéoclastes?

A
  • Phase de déminéralisation (par acidité)
  • Phase de collagénolyse (par cathepsine K)
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23
Q

Quels sont les hormones régulant la résorption osseuse au niveau systémique? (2+2)

Quels sont les facteurs locaux de régulation de la résorption osseuse? (2+1)

A

Hormones systémiques (= syst endocrinien):

  1. Stimulateurs: PTH et PTHrP not.
  2. Inhibiteurs: calcitonine et oestrogènes

Facteurs locaux:

  1. Stimulateurs: M-CSF, RANK-L
  2. Inhibiteurs: OPG (+ IL)
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24
Q

V/F: RANKL est une cytokine

Explique…

A

Vrai

= cytokine inflammatoire (comme l’IL-6 btw) = puissants pour destruction osseuse si ø compensés par remodelage physiologique

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25
Q

V/F: Sans RANKL on peut avoir résorption, mais sans M-CSF c’est impossible

A

Faux, c’est l’inverse → RANKL = le seul 100% indispensable au remodelage

Lance le programme de différentiation ET joue un rôle dans la survie des ostéoclastes (sans RANKL, apoptose)

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26
Q

Qui produit RANKL? (2)

A
  • Ostéoblastes
  • Cellules inflammatoires de la moelle osseuse = lymphocyte-T
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27
Q

Quel est l’effet d’un surplus de RANKL?

A

↑ des ostéoclastes (donc résorption) et hypercalcémie = destruction de l’os (os cortical devient trabéculaire)

==> Ostéoporose

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28
Q

Chez une sourie RANKL KO, que dire du taux de PTH? (Expliquer pourquoi et ce qu’on observe)

A

On observe:

  • Ostéopétrose et légère hypocalcémie, car ø d’ostéoclastes (os trabéculaire devient cortical)
  • Montée de la PTH → compense (en partie) hypocalcémie en jouant sur l’excrétion (et absorption) calcique
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29
Q

Pourquoi maintient de la calcémie sanguine = méga important

A

Car ø de calcium = ø de fonction musculaire ==> cœur s’arrête + paralysie (tétanie)

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30
Q

V/F: Ostéopétrose = os de mauvaise qualité

A

Vrai

→ ø de résorption = pas de réparation = mauvaise qualité

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31
Q

Quelle est la balance qui va décider de l’ostéoclastogénèse?
Selon quel principe?

A

La balance RANKL/OPG

OPG = RANKL récepteur soluble
==> antagoniste compétitif

Effet OPG: ↓ de différentiation des ostéoclastes, + d’apoptose des ostéoclastes existants

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32
Q

Quel est le risque artériel d’un manque d’OPG?

A

Si plus assez d’OPG → il y a trop d’activité des ostéoclastes → trop de Ca++ dans les artères → calcification des artères → risque CV

Et accessoirement (lol) ostéoporose

(si trop d’OPG = densité osseuse ↑ énormément)

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33
Q

Que signifie éthymologiquement l’ostéopétrose?

Quels sont les conséquences de cette maladie?

A

Os de pierre, car pauvres en ostéoclastes = mutation de RANKL (ø d’ostéoclastes)

→ trop grande minéralisation des os et paradoxalement un risque accru de fractures, car le manque ostéoclaste ne permet plus le remodelage osseux
==> micro-fractures non-réparées

34
Q

V/F: RANKL est nécessaire mais pas suffisant à la différenciation en ostéoclastes

A

Faux

RANKL est nécessaire et suffisant à la différenciation des cellules hématopoïétiques en ostéoclastes

35
Q

Quelles sont les différentes sources d’une ostéopétrose (3)

A
  1. Mutation de RANKL
  2. Mutation du gène pour le transporteur du proton qui fait l’acidification de la lacune de Howship
  3. Pycnodisostose: la cathepsine K est mutée (gène CTSK)

==> Même effet: os denses mais fragiles

36
Q

Si ostéopértose dûe à mutation du gène pour le transporteur des proton au niv des ostéoclastes, quel symptômes cause la maladie puisqu’il y a une présence des ostéoclastes du coup?

A

L’hypoclacémie

(Car ø d’acidité dans lacune de Howship donc pas de résorption pour libérer du Ca)

= entraîne les mêmes symptômes que pour mutation de RANKL

37
Q

V/F: La pycnodysostose est une maladie affectant la quantité d’ostéoclastes

A

Faux

Même nombre, mais ostéoclastes ont un défaut de la synthèse de la cathepsine K = fonctionnent pas bien, car peuvent ø digérer la matrice osseuse organique constituée de collagène

38
Q

Donner le synonyme d’IGF-1:

A

Somatomédine

39
Q

Quels sont les facteurs que vont relarguer les ostéoclastes afin de faire venir les ostéoblastes (= prot de couplage)?

A

TGF-ß et IGF-1 (liste non-exaustive)
==> essentiellement facteurs de croissance

40
Q

Comment appelle-t-on les facteurs de croissance relâchés par les ostéoclastes?

A

Clastokines

41
Q

Les facteurs influançant les ostéoblastes à venir dans la zone lysée par les ostéoclastes viennent d’où?

A

Ils viennent:

Soit de la matrice osseuse lysée et vont voyager par transcytose à travers les ostéoclastes

Soit de la synthèse directe des ostéoclastes

42
Q

Quels sont les molécules de signalisation autocrine/paracrine produites par les OB qui vont induire l’auto-prolifération des OB? (2)

A
  • IGF-1
  • PTHrp (plutôt foetal)
43
Q

Quel est le couple principal agissant au niveau local et régulant la formation osseuse?

A

Couple Wnt/sclérostine
(~équivalent RANKL-OPG)

44
Q

Et quelles sont les H régulant la formation osseuse?

A

Stimulent: PTH, oestradiol, IGF-1

Inhibent: cortisol (cortisone en ttt) → activent un peu les ostéoclastes (donc inflammation↓) mais inhibent surtout les ostéoblastes

45
Q

Quels sont les molécules que vont libérer les ostéoblastes afin de moduler l’activité des ostéoclastes (en paracrine)?

A
  • RANKL
    (stimuler encore l’activité des ostéoclastes, pour plus creuser)
  • OPG
    (inhiber l’ostéolyse)

==> boucle d’auto-amplification de la formation osseuse (via IGF-1 et PTHrp = autocrine)

46
Q

Production IGF-1? (Où et grâce à quoi)

Effet si diminution de la prod?

A

Prod dans foie grâce stimulation par GH

Si diminution: croissance os↓

47
Q

Quelles sont les molécules que vont sécréter les ostéocytes quand ils sont lésés, lors par exemple d’une micro-fracture? (4)

+ effet?

A

(NO, PGE (prostaglandines)), le couple OPG/RANKL

→ ↓ sécrétion d’OPG et ↑ celle de RANKL

48
Q

Lors d’un microcraque, qu’est-ce qu’il advient du rapport RANKL/OPG?

A

Il ↑, car on a besoin de faire venir des ostéoclastes

49
Q

Qu’est-ce qui induit l’augmentation du rapport RANKL/OPG?

A

Microcracks = lésions du cytoplasme
==> mort ostéocytes (= signal)

→ sécrètent RANKL, ↓ OPG

50
Q

Qui sécrète la sclérostine (sost)?

Effet?

A

Les ostéocytes

Bloque la formation osseuse (empêche différentiation des C mésenchymateuses)

Idée: on ne veut pas avoir un squelette trop lourd pour pouvoir courir et ne pas se faire manger par le lion lol

51
Q

Si on enlève la sclérostine, cela créé quelle pathologie?

A

La maladie de Van Buchem ou la sclérostose

= 2 maladies qui ↑ la densité osseuse fortement (car ostéoblastes continuellement stimulés)

Os de bonne qualité tho

52
Q

Quelle est la différence entre sclérostose et pycnodysostose?

A

Les deux font ↑ largement la densité osseuse, mais

Sclérostose: os solides
→ car elle ne touche pas à la fonction primaire du remodelage osseux (ostéolyse)

Pycnodysostose: os fragiles
→ car elle touche uniquement à la fonction primaire du remodellage osseux: les ostéocytes qui permettent l’ostéolyse et ainsi la réparation des micro-fissures

Mnémotechnique: hollandais ramène sclérostose en Am du sud ==> résistent accident MAIS se noient… et se font squeeze la tête

53
Q

Quel effet produit l’augmentation des contraintes mécaniques (≠ microcracks) sur les os?

A

Inhibition de la sclérostine → ↑ de la formation osseuse à la surface de l’os cortical (= périoste)

54
Q

Impacte d l’exercice physique sur les os?

A

↑ de la formation osseuse à la surface (périoste) de l’os cortical

55
Q

Résumer les deux mécanismes de contrôle des osctéocytes

A

Senseurs:

  • Si microcracks: joue sur RANKL/OPG ==> ostéoclastes → remodellage
  • Si contrainte méca → inhibe sclérostine ==> formation osseuse (appositionnelle ?)
56
Q

Encore une fois, activateur et inhibiteur PRINCIPAUX du remodelage osseux?

A
  • PTH (active)
  • Œstrogène (inhibe)
57
Q

V/F: La PTH est une hormone stéorïde produite par les glandes parathyroïdes

A

Mdrr totalement faux

La PTH est une hormone peptidique (= protéine de 84 a.a.)

58
Q

Organes cibles de la PTH?

A

Rein:

  • ↑ réabsorption de Ca, ↓ celle de Pi
  • ↑ calcitriol

Os:

  • ↑ résoption
  • ↑ formation

==> ↑ les deux !!
Pi to hell, Ca to heaven

59
Q

Une diète pauvre en Ca induit quoi?

A

↑ PTH et donc ↑ de la résorption: principalement os trbéculaire qui se fait bouffer = ↓densité osseuse

PTH a pour but de maintenir le niveau de Ca, si stress calcique ==> PTH pompe du Ca dans l’os trabéculaire (vertèbres) car lieu où il y a le plus de surface de remodelage (80%)

60
Q

Comment PTH et PTHrp vont agir sur leur récepteur: PTH1-Rc?

Où se situe ce récepteur?

A

Elles partagent ce récepteur commun et elles vont activer les voies de l’AC (G⍺s) ou de la phospholipase C (G⍺q)

Récepteur sur ostéoblaste

61
Q

Quand est produite le PTHrp essentiellement? Qu’est-ce qu’on en déduit?

A

Durant le dvt embryo et lactation

→ Régulateur habituel du Ca = PTH (active résorption et formation)

62
Q

Effet PTH/PTHrP sur les ostéoblastes? (5)

A

Stimulent:

  • différentiation
  • prolifération
  • activation
  • différentiation en ostéocytes
  • inhibent l’apoptose
63
Q

Comment la PTH augmente-t-elle la résorption osseuse?

A

Via les ostéoblastes!!!
Pas sur le ostéoclastes!!

En fonction de la [PTH], ostéoblastes expriment ± de RANKL et d’OPG
→ si [PTH]↑: ↑RANKL et ↓OPG

PTH = activation indirecte du remodelage

64
Q

Quel est l’effet de la PTH sur les ostéocytes?

A

Inhibe la sécrétion de sclérostine ==> donc stimule ostéoblastes

65
Q

Si PTH augmente trop, que se passe-t-il (hyperparathyroïdie)?

A

+ d’ostéoblaste et + de RANKL, moins d’OPG

Donc + d’ostéoclastes, donc + d’ostéoblastes etc.

Final: ↓ de la masse osseuse ==> fragilité osseuse et surplus de Ca dans le sang (paradoxal)

66
Q

V/F: La PTH est un activateur à la fois de la formation et du remodelage osseux

A

Vrai

Car ses récepteurs de situent sur les ostéoblastes et PTH active les ostéoblastes

67
Q

Comment inverse-t-on l’effet de la PTH?

A

Oestrogènes (oestradiol)

68
Q

Effet “détaillé” des oestrogènes? (3+)

A
  • Inhibent la différentiation des ostéoclates et ↑ leur apoptose (direct)
  • Inhibe l’apoptose des ostéoblates
  • Inhibe la libération de RANKL par les ostéoblastes DONC inhibe la ∆ des ostéoclastes ET ↑ leur apoptose

Ménopause: on n’a ø d’œstrogènes = activation de remodelage continu et pathologie ==> perte osseuse

69
Q

PTHrp va avoir quel effet sur le calcium?

A

↑ du Ca++ plasmatique

70
Q

Pourquoi dit-on que PTHrp n’a pas un rôle dans l’homéostasie du calcium, alors qu’elle est hypercalcémiante?

A

Car elle ne se fait pas activer par une ↓ du Ca

→ elle ne participe donc pas au maintient de l’équilibre même si elle joue un rôle dans la concentration du Ca plasmatique

Appréciez la nuance!

71
Q

Quel est le point commun entre PTH et PTHrp?

A

Les deux sont hypercalcémiantes

Bien que seul PTH ait un rôle dans l’homéostasie du calcium

72
Q

Où se situe PTH1-Rc?

A

Sur les ostéoblastes, ostéocytes, etc…
⚠️Mais pas sur les ostéoclastes⚠️

73
Q

Comment PTH induit une résorption osseuse?

A

De manière indirecte

→ via ostéoblastes, cellules bordantes et ostéocytes

==> en induisant leur production de RANKL et en inhibant la production d’OPG
→ ↑ de l’activité de l’ostéocytes

74
Q

Quels sont les 2 facteurs importants pour que l’effet de la PTH soit maximum?

A
  • Durée d’exposition
  • Concentration d’exposition des ostéoblastes
75
Q

Quand on a un taux très élevé de PTH, la balance penche de quel côté? Quand on a un taux très faible de PTH, la balance penche de quel côté?

A

Élevé: elle penche du côté des ostéoclastes → ↑de la concentration plasmatique de Ca++

Bas: elle penche du côté des ostéoblastes → ↑de la masse osseuse calcifiée

(La photo montre une hyperparathyroïdie non pathologique, causée par exemple par une hypocalcémie primaire)

76
Q

Quel gène est inhibé au niveau osseux lors d’une activité physique qui provoque des chocs sur les os?

A

Le gène SOST → sclérostine

77
Q

Que va engendrer sans le savoir et dans le corps de sa maman, le bébé qui tète?

A

Par un réflexe neuro-endocrinien
= engendre la sécrétion de PRL par l’adénohypophyse

PRL induit dans le sein (en plus de stimuler la prod de lait) la sécrétion de PTHrp → stimule le récepteur PTH1-Rc → active le remodelage osseux (principalement au niv de l’os trabéculaire, rappel: perte osseuse transitoire) de la même manière que si PTH s’y était lié

+ PRL inhibe ostrogènes durant l’allaitement→ ostéoclastes ø inhibés ==> ↑ remodelage aussi donc

78
Q

Comment les oestrogènes agissent sur l’os? (3)

A

Ils agissent en:

  1. Inhibant toutes les cytokines pro-inflammatoires activatrices des ostéoclastes (RANKL, M-CSF etc…)
  2. Induisant l’apoptose des ostéoclastes
  3. Prolongent la demi-vie des ostéoblastes
79
Q

Pourquoi et comment PRL inhibe les oestrogènes lors de l’allaitement?

A

PRL inhibe les oestrogènes lors de l’allaitement pour pouvoir agir sur l’ostéolyse sans être inhibés pas les oestrogènes et ainsi ↑ la [Ca] dans le sang et in fine dans le lait de la mère

PRL inhibe l’axe gonadotrope (GNRH) → LH et FSH ↓ → oestrogènes ↓ → résorption osseuse de la mère peut s’effectuer correctement pour fournir assez de Ca au bébé

80
Q

On retrouve la PTHrp en grande quantité dans le lait que l’enfant absorbe, pourquoi?

A

Même si PTHrp = H peptidique, peu quand même un peu passer la barrière intestinale

→ Aide l’enfant à régler son propre Ca sanguin durant les premier mois car glandes parathyr pas encore mures

(+ régule le production de Ca propre à la mère durant la lactation)