Renouvellement osseux

Le remodelage osseux : importance et base biologique

Malgré sa dureté et sa résistance caractéristiques, l'os n'est pas un tissu statique, mais se modifie continuellement et se répare continuellement.Ce processus est appelé « remodelage osseux ».

RAPPELLES TOI:

Le remodelage ou remodelage osseux est défini comme le processus cyclique au cours duquel l'os plus ancien est retiré pour être remplacé par d'autres tissus plus jeunes.
On parle d'ostéogenèse pour indiquer la formation de tissu osseux ; de réabsorption pour indiquer sa désintégration.
Environ 10 % de notre masse osseuse totale se renouvelle chaque année.

Sous un contrôle endocrinien fin, les processus de remodelage se succèdent en modifiant la structure du tissu osseux au gré des sollicitations.

Deux types de cellules sont responsables du renouvellement osseux, respectivement appelés ostéoclastes et ostéoblastes. Les premiers, polynucléaires et riches en microvillosités, sécrètent 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 de la lacune de Howship. Formé d'un premier interstice, l'ostéoclaste se détache de la matrice en se déplaçant par mouvement amiboïde sur une portion d'os contiguë à celle qui vient d'être résorbée, il y adhère à nouveau et forme l'énième interstice.

Grâce à ce processus, environ 500 mg de calcium sont éliminés quotidiennement de l'os (0,05 % du calcium total). De plus, en cas de besoin, diverses populations d'ostéoclastes sont capables de réabsorber même de grandes portions d'os en un temps relativement court. .

Suite au processus d'érosion osseuse, des ostéoblastes, cellules aux fonctions diamétralement opposées, interviennent. En effet, ils garantissent la formation et le dépôt de la matrice organique dans les cavités générées par l'action catabolique des ostéoclastes.

Dès que cette matrice atteint une épaisseur suffisante, elle se minéralise facilement, grâce à l'interposition de calcium.Ce processus de minéralisation se poursuit pendant des mois, au cours desquels la densité du nouvel os augmente progressivement.

L'ostéogenèse se déroule donc en deux phases :

formation de la matrice (ostéoïde) ;
minéralisation de la matrice.

Pourquoi le remodelage osseux est-il important ?

Pour la réparation des microfractures de stress induites par un effort physique normal
Pour renforcer le tissu osseux en réponse à des stimuli appropriés
Pour réguler les taux plasmatiques de calcium et de phosphore

Qu'est-ce qui régule l'activité de ces cellules, favorisant l'action ostéoblastique ou ostéoclastique ?

Le processus est assez complexe et le comprendre à fond signifie avoir une base solide pour commencer à connaître et à traiter les maladies dans lesquelles il y a une perte d'équilibre entre l'action ostéoblastique et ostéoclastique, comme dans l'ostéoporose et les métastases osseuses.

Les médicaments du futur agiront en régulant la transcription de certains gènes pour favoriser l'activité des ostéoblastes et l'apoptose (mort cellulaire) des ostéoclastes.

Les principaux facteurs réglementaires comprennent :

a- le taux de calcium dans le sang
b- la charge mécanique due à la force de gravité et aux contraintes mécaniques musculaires

Le squelette réagit à l'exercice physique, à la stimulation musculaire et à la gravité en se renforçant ; inversement, il s'affaiblit.

Influence hormonale et autres facteurs

Bien que la longueur osseuse reste constante à l'âge adulte, l'os continue d'héberger une population cellulaire active, ce qui le maintient dans un état d'équilibre dynamique. Diverses hormones influencent la formation, la croissance et le remodelage des os en stimulant soit les ostéoblastes, soit les ostéoclastes.

Hormones calciques : régulent spécifiquement l'homéostasie calcique PARATORMONE diminue la résistance osseuse (stimule la résorption ostéoclastique) CALCITONINE augmente la résistance osseuse (inhibe la résorption ostéoclastique) VITAMINE D:

après avoir été activé dans le foie et les reins, il augmente l'absorption du calcium et du phosphore dans l'intestin et diminue son excrétion dans les urines

Hormones systémiquement actives : elles influencent le métabolisme osseux ANDROGÈNES : ils l'augmentent STROGÈNES :

ils l'augmentent (c'est pourquoi les femmes sont plus sujettes à l'ostéoporose après la ménopause)

LES HORMONES THYROÏDIENNES

ils l'augmentent, en synergie avec la GH, mais s'ils sont présents en excès ils la diminuent

GH :

il favorise la croissance squelettique dans l'enfance et l'adolescence ; un excès dans la jeunesse provoque le gigantisme (un défaut de nanisme), tandis qu'à l'âge adulte il provoque l'acromégalie (hypertrophie osseuse évidente surtout dans les membres et le visage).

IGF-1 et IGF-2

facteurs de croissance qui, avec l'insuline et en synergie avec la GH, augmentent la densité osseuse et la croissance staturale

PROLACTINE :

augmente la synthèse de vitamine D active, favorisant l'absorption intestinale du calcium et augmentant ainsi la quantité de minéraux disponibles pour la production de lait

GLUCOCORTICODES Ils détruisent la matrice osseuse induisant une ostéopénie

En plus des signaux d'origine endocrinienne, les os sont également sensibles aux stimuli mécaniques. Le tissu qui les compose réagit positivement aux stimuli induits par les activités de charge (le travail et les sports qui induisent des contraintes de compression sur l'os, comme le football, la danse, la course, beaucoup moins le cyclisme et la natation).

Au contraire, une immobilisation prolongée (par exemple suite à une fracture), s'accompagne d'une raréfaction du tissu osseux. Cela explique pourquoi certains sports, dont la danse, préviennent l'apparition de l'ostéoporose chez les personnes âgées.

Il existe également des stimuli locaux confiés à des messagers particuliers, tels que le facteur de croissance transformant (TGF-ß) et les facteurs de croissance analogues à l'insuline (IGF), produits par les ostéoblastes et stimulant leur activité.

A noter, sur l'image, la flèche plus épaisse sous les facteurs génétiques, soulignant le poids plus important de cet élément sur les autres.Le rôle de la génétique dans la variabilité de la masse minérale osseuse (DMO) entre individus est quantifiable autour de 60-70%.