Tissus conjonctifs et squelettiques

• Cette ressource a été créée par des étudiants bénévoles du Tutorat Santé de Caen, mais ne doit pas remplacer les cours des enseignants.

Introduction

• Les tissus conjonctifs sont divisés en deux groupes principaux: les tissus conjonctifs communs et les tissus conjonctifs spécialisés.
• Les tissus conjonctifs spécialisés incluent le cartilage, l'os et le tissu sanguin.
• Les tissus conjonctifs sont constitués de cellules et d'une matrice extracellulaire, tandis que le tissu sanguin contient également du plasma.

Tissu Cartilagineux: Avant-Propos

• Le tissu cartilagineux et le tissu osseux constituent le tissu squelettique.
• Ils possèdent des fonctions métaboliques et sont composés d'une matrice extracellulaire rigide et de cellules.
• Le squelette est une charpente du corps, et le tissu de soutien comprend des organes pluritissulaires, comme les os et les articulations.
• Il ne faut pas réduire l'os au tissu osseux car celui ci est un seul élément de l'os.
• L'os est une association de tissu conjonctif (25%), de moelle osseuse (60%), d'espaces conjonctivovasculaires (5%), et d'enveloppes (périoste, endoste, cartilage articulaire, périchondre) (10%).
• Le tissu cartilagineux comprend le cartilage hyalin, le cartilage fibreux et le cartilage élastique.
• Le tissu osseux comprend l'os compact ou haversien et l'os spongieux.

Schéma Récapitulatif du tissu cartilagineux

• Tissu conjonctif spécialisé, élastique, solide, compact et translucide.
• MEC rigide, non minéralisée et non vascularisée.
• Composée de cellules appelées chondrocytes, qui baignent dans une MEC très abondante.
• Pendant la vie fœtale on parle de chondroblastes, des cellules qui ne sont pas encore matures et qui représentent 1 à 10% du volume du cartilage.
• Le tissu avec une MEC est très importante.
• Chondrocytes de forme sphérique/ovoïde = 10 à 40 micromètres.
• Logées dans une lacune appelée chondroplaste, noyau parfois nucléolé.
• Cellules chargées de produire la MEC, riches en réticulum endoplasmique granuleux, appareil de Golgi et mitochondries abondants, mais pauvres en réticulum endoplasmique lisse, gouttelettes lipidiques et glycogène.
• Chondrocytes paraissent isolés mais restent liés entre eux grâce à des jonctions adhérentes/communicantes via de fins prolongements.

Composition de la MEC (matrice extracellulaire)

• MEC à texture particulière, très riche en protéoglycanes, principalement l'agrécane formant des édifices supramoléculaires via des protéines de liaison à de longues chaînes d'acide hyaluronique (HA).
• Il y a également de petits protéoglycanes riches en leucine, servant de pontage (Biglycane, Décorine, Fibromoduline).
• Inclut aussi des fibres de collagène, principalement de type II, dans un ensemble de sept types:
  • Trois ubiquitaires : VI, XII, et XIV.
  • Quatre spécifiques au cartilage : II, IX, X, XI (5%).

Classification du cartilage hyalin

• Cartilage le plus courant, présent dans les articulations, voies aériennes et côtes.
• Chez le fœtus, il sert de modèle pour la formation osseuse, remplacé par de l'os.
• Chez l'enfant et l'adolescent, il correspond au cartilage de conjugaison, essentiel pour la croissance osseuse.
• Au microscope, la MEC apparaît homogène.
• Il se caractérise par des plages de MEC bien pigmentées en raison d'une abondance de protéoglycanes.
• Les chondrocytes, parfois regroupés en clones isogéniques, sont bien espacés et moins nombreux que la MEC.

Cartilage élastique

• Se trouve dans les ailes du nez, le pavillon de l'oreille et l'épiglotte.
• Constituants morphologiquement similaires au cartilage hyalin.
• Matrice extracellulaire semblable au hyalin, mais avec davantage de fibres élastiques.
• Les faisceaux de fibres sont mis en évidence par des stries entre les cellules lors d'une préparation histologique, grâce à la coloration de Gabe.

Cartilage Fibreux

• Se produit dans la symphyse pubienne, les disques intervertébraux, les ménisques articulaires et les gros tendons, notamment le tendon d'Achille.
• Renforcé par d'épais faisceaux de fibres de collagène de type 1, organisés en trousseaux et orientés les uns par rapport aux autres. MEC contient des glycosaminoglycanes (GAG) portés par des protéoglycanes, présents uniquement dans la partie cartilagineuse non fibreuse.

Périchondre

• Le périchondre est une enveloppe de tissu conjonctif entourant le cartilage hyalin et élastique.
• Organisè en deux couches concentriques:
• Couche chondrogène, la plus interne, hébergeant les cellules se différenciant en chondrocytes.
• Couche tendiniforme, la plus externe, résistante aux tractions, contenant les vaisseaux sanguins et les nerfs.
• Le cartilage est un tissu non vascularisé et non innervé lorsqu'il est permanent.
• Le périchondre est essentiel car les nutriments nécessaires aux cellules cartilagineuses diffusent à partir de cette enveloppe externe.
• Les enveloppes s'ancrent dans le cartilage via des fibres émises par la couche fibreuse.
• L'absence d'innervation du cartilage conduit à des douleurs déportées, des douleurs secondaires à la stimulation des terminaisons nerveuses des tissus adjacents.

Croissance Cartilagineuse

• La croissance du cartilage se fait par deux mécanismes: apposition et interstitielle.
• Apposition: Provenant de la multiplication des cellules chondrogènes dans la couche interne du périchondre, les cellules se différencient en chondroblastes, puis en chondrocytes, avant de se déposer sur le cartilage préexistant, permettant ainsi son élargissement.
• Croissance Interstitielle: Multiplication par mitose des chondrocytes à l'intérieur du cartilage induisant une augmentation du volume. -Création de groupes isogéniques, dits coronaires, où les cellules filles s'alignent en couronne ou axialement, révélant une même prolifération.
• La croissance du cartilage est régulée par des facteurs comme: IGF (insulin growth factor), FGF (fibroblast growth factor), TGFβ (transforming growth factor) et BMP (bone morphogenetic protein).
• Les chondrocytes synthétisent des facteurs de croissance ou inhibiteurs, agissant sur les chondrocytes voisins (régulation paracrine).

Croissance Cartilageuse Fœtale

• La croissance cartilagineuse fœtale est essentielle pour l'ébauche de la formation osseuse.
• Le mésenchyme embryonnaire subit une chondrification pour devenir du cartilage hyalin.
• Ensuite, ce cartilage hyalin subit des ossifications plus ou moins complexes.
• Le cartilage sert alors de matrice à l'ossification fœtale.
• Après la naissance, ce processus permet la croissance de l'enfant/adolescent.
• À neuf semaines de développement fœtal, des cartilages entourés d'une gaine osseuse apparaissent.
• Les cellules souches se détachent des gaines, se disposent au cœur du cartilage hyalin, et forment un point d'ossification primaire, où les cellules cartilagineuses se transforment en cellules osseuses.
• Matrice osseuse et des centres d'ossification rejoints progressivement par les vaisseaux sanguins, et mènent à la formation de cavités médullaires jusqu'aux épiphyses.
• Chez l'enfant/adolescent, la croissance progressive des zones de cartilage épiphysaire, sous l'impulsion de facteurs de croissance, précède la formation osseuse.

Tissu Osseux : Avant-Propos

• Les os sont classés en quatre catégories selon leur aspect: longs, courts, plats et irréguliers.
• Au sein d'un os long, on distingue : l'épiphyse (extrémité), la diaphyse (partie médiane) et la métaphyse (région intermédiaire).
• L'os est enveloppé par deux membranes : l'endoste, à l'intérieur au contact de la cavité médullaire, et le périoste en position externe.
• Macroscopiquement, le tissu osseux se présente sous deux formes : os compact dans la diaphyse, et os spongieux aux extrémités.
• Pendant la croissance, l'épiphyse est séparée de la diaphyse par une plaque épiphysaire cartilagineuse (cartilage de conjugaison hyalin), reliée à l'os spongieux.
• La zone de croissance est composée de cartilage de conjugaison et d'os spongieux.
• Les extrémités des épiphyses sont recouvertes de cartilage articulaire hyalin, non délimité par le périchondre.
• Les os plats sont composés de 2 régions.
• La couche centrale, appelée diploë, est recouverte d'une table interne et d'une table externe.
• Le diploë est formé d'os spongieux, tandis que les tables interne et externe sont en os compact ou haversien.

Schéma Récapitulatif du Tissu Osseux et Classification

• Il existe deux types de tissus osseux : réticulaire (non lamellaire) et lamellaire.
• Le tissu osseux réticulaire est primaire, faiblement minéralisé et fragile, observé dans l'os en développement et dans les ébauches osseuses.
• Le tissu osseux lamellaire est secondaire, construit à partir du réticulaire, mécaniquement solide, composant les os murs.
• Il existe deux types d'os lamellaires: haversien/compact et non-haversien/spongieux, présents dans les os longs, courts et plats.

Os Lamellaire Haversien ou Compact

• Il est constitué de lamelles osseuses concentriques, formant des structures cylindriques de 100 micromètres à 1mm de diamètre, délimitées par une ligne cémentante.
• Le système de Havers (ou ostéon/ostéone) possède de 4 à 20 lamelles avec une orientation spécifique du collagène, traversé par le canal de Havers, contenant vaisseaux et fibres nerveuses amyéliniques.
• L'os compact est formé par juxtaposition d'ostéons parallèles entre eux.
• Les ostéons communiquent via des canaux de Volkmann et sont séparés par un système interstitiel, correspondant à d'anciennes de lamelles d'ostéons remaniés.
• L' agencement est séparé de l'enveloppe de tissu osseux: par une externe circonférentielle à la face externe de l'os compact sous le périoste, et par des internes circonférentielles sur la face interne de l'os, sous l'endoste.

Os Lamellaire Non-Haversien ou Spongieux

• Formé de lamelles osseuses regroupées en travées délimitant des espaces remplis de moelle osseuse et de vaisseaux sanguins.
• Orientées selon le grand axe de la travée et bordées d'ostéocytes dans des ostéoplastes, elles sont recouvertes de cellules bordantes protégeant la digestion de la MEC par les ostéoclastes.
• Ce réseau tridimensionnel de spicules est anastomosé.
• Il se trouve dans les épiphyses, métaphyses et dans le diploé des os plats. Tissu osseux est vascularisé, avec uniquement des vaisseaux sanguins, pas de lymphatiques.
• Les canaux de Havers et de Volkmann sont interconnectés, permettant la circulation des vaisseaux sanguins dans les ostéons.
• On y trouve les capillaires et veinules post-capillaires longitudinaux, et des vaisseaux provenant de la moelle/périoste par les canaux de Volkmann (diamètre supérieur à celui d'Havers).
• Elles sont tapissés de cellules bordantes protégeant des ostéoclastes, qui dégradent la matrice osseuse.
• Ces canaux ne sont pas constitués de lamelles concentriques.

Cellules Osseuses

• Le tissu osseux héberge des cellules issues de deux lignées: ostéoblastes et ostéoclastes.
• Lignée ostéoblastique: permet l'édification de la matrice osseuse.
• Lignée ostéoclastique: macrophages en charge de la dégradation de la matrice osseuse.

Ostéoblastes

• Les cellules ostéoblastes au repos sont des cellules bordantes quiescentes, mais peuvent s'activer sous contrainte mécanique ou stimulation (hormonale, cytokine, facteurs de croissance).
• En s'activant, elles se re-différencient, s'aplatissent et se déposent en monocouches à la surface du tissu minéralisé, présentant peu d'organites.
• Elles sont liées les unes aux autres par des jonctions communicantes.
• Des ostéoblastes secrètent et minéralisent la MEC, riches en organites comme le Golgi et le réticulum endoplasmique.
• De forme cubique, avec un noyau central, elles se situent à la surface des tissus.
• Ces cellules, formant une seule couche, ne sont pas incluses dans le tissu osseux, mais envoient des expansions cytoplasmiques pour établir des contacts avec d'autres ostéoblastes et les ostéocytes.

Ostéocytes

• Les ostéocytes sont des ostéoblastes différenciés, avec une activité mitotique faible contenant peu d'organites.
• Ils sont entourés de matrice osseuse calcifiée et siègent dans des logettes sans paroi propre (ostéoplastes), d'où partent des canalicules anastomosés.
• Maintiennent l'équilibre phospho-calcique.

Ostéoclastes

• Les ostéoclastes sont des macrophages spécialisés dans la dégradation osseuse, ce sont des cellules géantes plurinucléées de 30 à 100 μm de diamètre.
• Hautement mobiles, ils se déplacent vers un site de résorption (lacune de Howship).
• La chambre de résorption est une chambre où se déroule la digestion de la matrice osseuse.
• Les ostéoclastes ont beaucoup de lysosomes et de nombreuses microvillosités, formant ainsi des replis de la membrane.
• Les jonctions cellule-matrice sont fermes et délimitent une chambre de digestion étanche.
• Responsables de la résorption osseuse.

Calcémie

• Les cellules osseuses contribuent au maintien d'un taux sanguin de calcium.
• En cas de déséquilibre, différentes cellules portant des récepteurs au calcium s'activent.
• Si les taux baissent, une augmentation de la parathormone (PTH), produite par la glande parathyroïdienne, stimule les ostéoclastes pour dégrader la matrice osseuse.
• Cela libère du calcium dans la circulation sanguine.
• Si les taux augmentent, la calcitonine (produite par les cellules C de la thyroïde) stimule la synthèse osseuse, favorise la minéralisation et piège le calcium dans l'os.

Matrice Osseuse Organique

• Composée de fibres et de substance fondamentale.
• Les fibres représentent 90-95% de la fraction organique de l'ostéoïde, principalement du collagène I (90%) en fibrilles.
• Elle est pauvre en fibres élastiques et collagène II.
• La substance fondamentale, très peu abondante contient:
• Protéoglycanes, tels que fibromoduline, biglycane et décorine.
• Protéines de pontage, telles que ostéopontine, ostéonectine, ostéocalcine et thrombospondine.
• Eau.
• Electrolytes. Tissu le moins hydraté du corps : 50% d’eau.

Phase Minérale

• La phase minérale est composée de cristaux d'hydroxyapatite (phosphate de calcium cristallisé) et de carbonate de calcium, visibles au ME sous forme de petites aiguilles hexagonales denses aux électrons.
• Les ions à la surface des cristaux participent à des échanges rapides avec le liquide interstitiel.
• L'os contient 98% du calcium de l'organisme et joue un rôle primordial dans le métabolisme phosphocalcique.

Minéralisation Osseuse

• Réalisée par les ostéoblastes et contribue à la dureté de l'os.
• L'ostéoblaste produit du collagène sous forme de procollagène, qui subit une maturation en tropocollagène.
• Les tropocollagènes s'associent pour former des microfibrilles liées les unes aux autres.
• Les microfibrilles ainsi superposées assurent la rigidité de la matrice osseuse.
• Les fibrilles de collagène se fixent entre elles grâce aux cristaux d'hydroxyapatite.

Enveloppe du Tissu Osseux : L'Endoste

• Il recouvre l'ensemble des surfaces internes de l'os, y compris les trabécules osseuses et les parois des canaux ostéoniques de Havers.
• Il est formé d'une mince couche de fibrilles de collagène non minéralisée et associé à une assise de cellules souches mésenchymateuses, d'ostéoblastes et d'ostéoclastes. (ces dernières étant impliquées dans la réparation des fractures osseuses).

Le Périoste

• Le périoste recouvre la surface externe de l'os en 2 strates.
• Une strate fibreuse externe formée de tissu conjonctif dense riche en fibres dites perforantes (fibres de Sharpey) qui accompagnent les tendons s'amarrant dans la courbe corticale de l'os.
• Une strate ostéogénique interne contenant des fibres, des cellules souches mésenchymateuses, des ostéoblastes et des ostéoclastes.
• Le remodelage de l'os peut donc se faire sur la face externe, cela est à l'origine de la croissance osseuse.

Moelle Osseuse

• C'est un tissu spécialisé contenu dans la cavité médullaire de nombreux os et exerçant plusieurs fonctions, dont l'hématopoïèse, qui assure le remplacement continu et régulé des différentes cellules sanguines.
• Elle joue également un rôle dans le système immunitaire, notamment dans la production, la maturation et la sélection des lymphocytes B et T, ainsi que dans le stockage des plasmocytes.

Renouvellement du Tissu Osseux

• L'os est en perpétuel renouvellement afin de remplacer la matrice défectueuse.
• Le processus débute par un signal visant à déloger les cellules bordantes afin de libérer le tissu osseux et permettre l'action des ostéoclastes. L'os est lissé par des macrophages pour enlever l'aspect rugueux après avoir été dénudé par les ostéoclastes.
• Des ostéoblastes sont ensuite attirés pour reconstruire et reminéraliser l'os avant que des nouvelles cellules bordantes ne s'y posent.
• Ce renouvellement est régulé par des hormones.
• En particulier, les hormones de croissance (GH) ont un effet sur les cartilages épiphysaires.
• Les hormones thyroïdiennes (T3, T4) modulent l'effet de la GH.
• Les hormones stéroïdiennes (œstrogènes, testostérone) sont responsables de la poussée de croissance, de la masculinisation/féminisation et de la soudure des cartilages épiphysaires.