Renouvellement osseux: importance et base biologique
Malgré la dureté et la résistance caractéristiques, l'os n'est pas un tissu statique, mais il change continuellement et se répare continuellement. Ce processus s'appelle "remodelage osseux".
RAPPELEZ-VOUS:
- Ce processus cyclique consiste à retirer le tissu osseux le plus ancien pour le remplacer par un autre tissu plus jeune.
- On parle d'ostéogenèse pour indiquer la formation de tissu osseux; réabsorption pour indiquer la désintégration.
- Chaque année, environ 10% de notre masse osseuse totale est renouvelée.
Sous un contrôle endocrinien fin, les processus de remodelage se succèdent en modifiant la structure du tissu osseux en fonction des demandes.
Le renouvellement osseux est responsable de deux types de cellules, appelées respectivement ostéoclastes et ostéoblastes. La première, riche en polynucléaires et en microvillosités, sécrète des acides protéolytiques et des enzymes qui, en détruisant la matrice osseuse, libèrent les minéraux qu'elle contient.
L'action érosive de l'ostéoclaste se manifeste par la formation du fossé de Howship. Une fois formé un premier intervalle, l'ostéoclaste est détaché de la matrice, se déplaçant par un mouvement amiboïde sur une partie de l'os contigu à celle qui vient d'être réabsorbée. Ici, il rejoint à nouveau et forme encore un autre fossé.
Grâce à ce processus, environ 500 mg de calcium sont éliminés de l'os chaque jour (0, 05% du calcium total). De plus, lorsque cela est nécessaire, diverses populations d'ostéoclastes peuvent résorber même de grandes portions d'os en un temps relativement court.
Après le processus d'érosion osseuse, les ostéoblastes sont impliqués, des cellules aux fonctions diamétralement opposées. En effet, ils garantissent la formation et le dépôt de matrice organique dans les cavités générées par l'action catabolique des ostéoclastes.
Dès que cette matrice atteint une épaisseur suffisante, elle est rapidement minéralisée, grâce à l'exposition au calcium. Ce processus de minéralisation dure des mois durant lesquels la densité du nouvel os augmente progressivement.
L'ostéogenèse se déroule donc en deux phases:
- formation de matrice (ostéoïde);
- minéralisation de la matrice.
Pourquoi le remodelage osseux est-il important?
- Pour la réparation des microfissures de stress causées par un effort physique normal
- Renforcer le tissu osseux en réponse à des stimuli appropriés
- Réguler les taux plasmatiques de calcium et de phosphore
Qu'est-ce qui régit l'activité de ces cellules, favorisant l'action ostéoblastique ou ostéoclastique?
Le processus est assez complexe et le comprendre parfaitement signifie avoir une base solide pour connaître et traiter les maladies dans lesquelles il y a perte d'équilibre entre l'action ostéoblastique et ostéoclastique, telles que l'ostéoporose et les métastases osseuses.
Les médicaments du futur agiront en régulant la transcription de certains gènes pour promouvoir l'activité des ostéoblastes et l'apoptose (mort cellulaire) des ostéoclastes.
Les principaux facteurs d'ajustement comprennent:
- a- le niveau de calcium dans le sang
- b - la charge mécanique due à la gravité et au stress mécanique musculaire
Le squelette répond à l'exercice physique, au stress musculaire et à la gravité en se renforçant; vice versa s'affaiblit.
Influence hormonale et autres facteurs
Bien que la longueur des os reste constante à l'âge adulte, le tissu osseux continue d'abriter une population de cellules actives, ce qui le maintient dans un état d'équilibre dynamique. Diverses hormones influencent la formation, la croissance et le remodelage osseux, stimulant les ostéoblastes ou les ostéoclastes.
| Hormones calciotropes: régulent spécifiquement l'homéostasie du calcium | |
| parathyroïde | diminue la force des os (stimule la réabsorption ostéoclastique) |
| calcitonine | augmente la résistance des os (inhibe la réabsorption ostéoclastique) |
| VITAMINE D: | après avoir été activé dans les niveaux hépatique et rénal, augmente l'absorption du calcium et du phosphore dans l'intestin et diminue l'excrétion avec l'urine |
| Hormones à activité systémique : influent sur le métabolisme osseux | |
| androgène: | ils l'augmentent |
| OESTROGENE: | ils l'augmentent (c'est pourquoi les femmes sont plus sujettes à l'ostéoporose après la ménopause) |
| HORMONS THYROIDIQUES | ils l'augmentent, en synergie avec l'hormone de croissance, mais s'ils sont présents en excès, ils la diminuent |
| GH: | favorise la croissance du squelette chez les enfants et les adolescents; un excès à l'âge juvénile détermine le gigantisme (un défaut du nanisme), tandis qu'à l'âge adulte, il provoque une acromégalie (grossissement osseux évident surtout dans les membres et le visage). |
| IGF-1 et IGF-2 | facteurs de croissance qui, associés à l’insuline et en synergie avec la GH, augmentent la densité et la croissance osseuses |
| PROLACTINE: | augmente la synthèse de la vitamine D active, favorisant l'absorption intestinale du calcium et augmentant ainsi la quantité de minéraux disponibles pour la production de lait |
| GLUCOCORTICOIDE | Ils détruisent la matrice osseuse induisant l'ostéopénie |
En plus des signes d'origine endocrine, les os sont également sensibles aux stimuli mécaniques. Le tissu qui les compose réagit positivement aux stimuli induits par les activités de chargement (emplois et sports induisant un stress compressif sur les os, tels que le football, la danse, la course à pied, encore moins la natation et le cyclisme).
Au contraire, une immobilisation prolongée (par exemple à la suite d'une fracture) s'accompagne d'une raréfaction du tissu osseux. Ceci explique pourquoi certains sports, dont la danse, préviennent l'apparition de l'ostéoporose chez les personnes âgées.
Il existe ensuite des stimuli locaux confiés à des messagers particuliers, tels que le facteur de croissance transformant-TG (TGF-ß) et les facteurs de croissance analogues à l'insuline (IGF), produits par les ostéoblastes et stimulant leur activité.
Remarquez, dans l'image, la flèche la plus épaisse sous les facteurs génétiques, pour souligner le poids plus important de cet élément sur les autres. le rôle de la génétique dans la variabilité de la masse minérale osseuse chez les individus est quantifiable entre environ 60 et 70% (la prévalence de l'ostéoporose est plus élevée chez les individus blancs et asiatiques que chez les noirs).
