Matrice osseuse: qu'est-ce que c'est, ses composants et ses caractéristiques

Les os sont des organes rigides qui forment l'endosquelette des animaux vertébrés. Sa fonction principale est de donner aux êtres vivants protection, capacité de mouvement, soutien, production de cellules sanguines (hématopoïèse) et stockage et libération de minéraux en fonction des exigences physiologiques de la organisme.

Avec les muscles et les tendons, l'ensemble des os chez l'homme forme ce que nous appelons le « système locomoteur ». La musculature striée se contracte à volonté selon les directives du cerveau, et comme elle est attachée à la os, agit comme un levier pour exécuter les mouvements que nous voulons effectuer à tout moment dé.

Les humains ont un total de 206 os. 80 d'entre eux font partie du squelette axial, l'axe central du corps, et 126 composent nos membres. Au-delà de l'ostéologie de base déjà explorée à d'autres occasions, nous vous proposons aujourd'hui une coupe tissulaire de l'os d'un énorme intérêt au niveau anatomique et clinique: tout savoir sur la matrice osseuse.

• Article associé: "Les 4 maladies les plus importantes du système squelettique"

Généralités du tissu osseux

Le tissu osseux, ainsi que la moelle osseuse et d'autres tissus conjonctifs, confèrent structure et fonctionnalité aux os.. Elle se définit quant à elle comme une organisation tissulaire de nature conjonctive composée de cellules et d'éléments non vivants calcifiés, qui forment ce que l'on appelle la matrice osseuse extracellulaire.

Comme nous les voyons comme durs et résistants, nous pensons que les os sont physiologiquement rigides et qu'ils ne subissent pas de changements dans le temps: rien n'est plus faux. Le tissu osseux est dur, mais aussi extrêmement plastique, car il présente un métabolisme de résorption et réparation hautement complexes médiées par des ions, des cellules, des hormones, des protéines et des facteurs nutritionnel. Il existe des cas dans lesquels les blessures et les traumatismes sont trop agressifs pour que l'os soit réparé, mais, dans la plupart des cas, le tissu osseux est capable de récupérer après une fracture.

Le tissu osseux est composé de 2% de cellules et 98% de substances extracellulaires, c'est-à-dire la matrice osseuse. Bien que nous consacrions quelques notes finales à la connaissance des cellules des os, nous nous concentrons cette fois sur ce qui les entoure.

Quelle est la matrice osseuse ?

La matrice osseuse C'est le composant caractéristique de l'os, puisqu'il lui confère ses qualités anatomiques et physiologiques. Il est composé de 65 à 70 % de sels inorganiques (minéraux) et de 30 à 35 % de substances organiques. Nous vous expliquons les particularités des deux éléments dans les lignes suivantes.

1. Partie inorganique

La partie minérale de la matrice est ce qui donne aux os la capacité de stockage, de résistance et de protection. La matière inorganique englobée dans cette section est constituée de dépôts de phosphate de calcium, sous la forme d'une substance connue sous le nom d'hydroxyapatite. Les cristaux d'apatite mesurent environ 40 nanomètres de long et ont la forme d'un prisme hexagonal, souvent avec un grand développement sur les faces des pyramides. Comme vous le savez déjà, ils ont une couleur blanchâtre-jaunâtre.

Comme nous l'avons déjà dit, la matrice inorganique représente environ 70 % du poids sec de l'os. 99% du calcium, 85% du phosphore et 40-60% du sodium et du magnésium dont le corps a besoin est entièrement stocké dans notre squelette. Sans aller plus loin, grâce à nos os, les êtres humains « stockent » en nous 1 à 1,2 kilogrammes de calcium pur. Ce minéral est essentiel pour la contraction musculaire, la transmission des signaux nerveux, l'absorption de la vitamine B12, la stimulation des sécrétions hormonales et bien plus encore.

• Vous etes peut etre intéressé: « Principaux types de cellules du corps humain »

2. Portion biologique

Il représente environ 30 % de la matrice osseuse. Cette section organique est représentée principalement par des protéines, plus précisément, par différents types de collagène. Le collagène de type I est celui qui est le plus présent (95 % de la portion organique totale), mais des traces de collagène de type IV (5 %) et, occasionnellement, de type III sont également observées. Selon l'orientation des fibres de collagène, la matrice osseuse peut être de nature laminaire, non laminaire et ostéonique ou laminaire concentrique.

En plus du collagène, dans la partie organique de la matrice osseuse, nous trouvons également d'autres protéines, bien que dans une proportion beaucoup plus faible. Voici une liste des plus importantes :

• Ostéocalcine: protéine de nature hormonale (hormone) dont la présence dans le sang est corrélée au coefficient de formation osseuse.
• Ostéonectine: une phosphoprotéine qui interagit avec le collagène et les sels inorganiques de la matrice osseuse.
• Thrombospondine: protéine sécrétoire dotée de capacités antiangiogéniques, c'est-à-dire qu'elle inhibe la formation de nouveaux vaisseaux sanguins à partir des vaisseaux existants.
• Phosphatase alcaline: responsable du processus de déphosphorylation au niveau moléculaire.

La partie cellulaire de l'os

Nous laissons la matrice osseuse pour nommer brièvement les 2 % de matière cellulaire qui composent le tissu osseux. Nous avons d'abord les cellules ostéoprogénitrices, qui se différencient, au cours de leur développement, en d'autres corps cellulaires utiles à la production osseuse.

D'un grand intérêt sont également les ostéoblastes, les cellules osseuses responsables de la sécrétion de la matrice osseuse que nous venons de décrire. Ils sont capables de synthétiser des cristaux d'hydroxyapatite qui, comme nous l'avons déjà dit, sont constitués de calcium et de phosphate. Il est curieux de savoir que les ostéoblastes, comme presque tout autre type de cellule, conservent la capacité de se répliquer eux-mêmes, mais ce n'est pas possible dans le temps car ils sont « enfermés » dans la matrice solide qu'ils synthétiser.

Les ostéocytes entrent en jeu ici, représentant plus de 90 % des cellules du tissu osseux.. Ils sont formés à partir d'ostéoblastes (qui à leur tour sont dérivés de cellules ostéoprogénitrices) et leur travail consiste à maintenir la matrice osseuse, soit par la synthèse de nouveaux matériaux, soit par la résorption de eux-mêmes. En raison de leur capacité à stocker ou à « libérer » le calcium osseux dans le sang, ils sont considérés comme participant activement au métabolisme et à l'équilibre minéral de l'organisme.

En dernier lieu, nous avons ostéoclastes, cellules multinucléées qui dégradent et réabsorbent le tissu osseux. Il peut sembler contre-productif de détruire le matériel osseux (et c'est vraiment le cas), mais, Lorsque les minéraux essentiels à certains processus physiologiques manquent à l'organisme, il n'y a parfois pas d'autre option.

La matrice osseuse n'est pas étanche

Comme nous l'avons dit précédemment, la matrice osseuse est en constante évolution. Normalement, le processus de synthèse et de résorption de la matrice est équilibré et est médié par des substances telles que l'hormone parathyroïde (PTH), calcitonine, œstrogènes, vitamine D, diverses cytokines et autres facteurs locaux (prostaglandines).

Le pic de masse osseuse se situe dans l'espèce humaine sur 30 ans, car jusqu'ici la croissance osseuse se produit, ou ce qui est le même, un taux de synthèse de matrice plus élevé que la résorption. À partir de là, un "plateau" physiologique est généré qui dure environ 10 ans, mais à mesure que nous vieillissons, de plus en plus de matrice osseuse est détruite et de moins en moins synthétisée.

À partir de 40 ans, chaque année 0,3-0,5% de la matrice osseuse est perdue. Chez la femme, l'affection s'accélère de façon exorbitante pendant la ménopause, en raison de la chute drastique de hormones sexuelles, ce qui se traduit par un taux de perte osseuse pouvant atteindre 5 % par an (bien que ce soit plus tard stabiliser).

Comme vous vous en doutez déjà, ce vieillissement osseux se traduit par une pathologie plus que connue de toute personne âgée: l'ostéoporose. Cette affection est fréquente dans la population vieillissante, mais il s'agit sans aucun doute d'un événement clinique avec une incidence beaucoup plus élevé chez les femmes, en raison de la résorption osseuse exagérée qui se produit dans les 5 à 7 ans après la ménopause.

Il est estimé que 80% des femmes de plus de 80 ans souffrent d'ostéoporose, tandis que la prévalence chez les hommes âgés de plus de 70 ans oscille à 11,3 %. Il n'est pas surprenant que la majorité des fractures de la hanche et autres blessures graves surviennent chez des personnes de âge avancé: lorsque les os sont fragiles, toute chute peut compromettre gravement l'intégrité de la individu.

résumé

Nous ne voulons pas terminer sur une note amère, car le développement du processus est aussi important que son résultat. La matrice osseuse abrite une infinité de secrets et, sans aucun doute, c'est un conglomérat de substances vraiment fascinant d'un point de vue anatomique et physiologique. Comment suspecter, par exemple, qu'une carence en calcium dans l'organisme pourrait entraîner une dégradation active de la matrice osseuse par les cellules osseuses ?

Comme vous l'avez vu, rien dans l'être humain n'est immobile, aussi rigide et indestructible qu'il puisse paraître. Comme tous les tissus qui nous définissent, les os subissent des changements drastiques en fonction du développement individuel, des conditions environnementales, de l'homéostasie interne et de nombreux autres facteurs.

Références bibliographiques:

• Matrice osseuse et consolidation, Medwave. Récupéré le 25 février chez https://www.medwave.cl/link.cgi/Medwave/Revisiones/RevisionClinica/4155
• Module de bases anatomiques et physiologiques du sport: les os. Récupéré le 25 février chez http://www.edvillajunco.es/doc/1_los_huesos.pdf
• Journal of Osteoporosis and Mineral Metabolism: Osteoporosis. Définition. Épidémiologie. Récupéré le 25 février chez http://revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/2017/07/11/osteoporosis-definicion-epidemiologia/#:~:text=En%20Espa%C3%B1a%20se%20calcula%20que,%2D29%2C57%25)9.