LE REMANIEMENT OSSEUX

LE REMANIEMENT OSSEUX

STRUCTURE DU TISSU OSSEUX

Le tissu osseux est principalement formé d’une matrice minéralisée formant des lamelles, à laquelle sont associées des cellules et un tissu conjonctif richement vascularisé.Il permet le soutien du corps tout entier et fournit un support aux attaches musculaires, tendineuses et ligamentaires nécessaires aux mouvements. Il possède également une fonction homéostasique en constituant une réserve minérale dans laquelle le sang peut puiser ou déposer des sels de calcium de façon à maintenir constante sa composition (Barone 1986).Le tissu osseux est en perpétuel remaniement, à la fois pour assurer cette dernière fonction et pour s’adapter aux contraintes mécaniques exercées sur lui.

Les variétés du tissu osseux

Le tissu osseux fibreux non lamellaire

Il s’agit d’un tissu primitif ou immature qui apparaît le premier au cours de la différentiation du tissu osseux. La matrice osseuse ne se dispose pas en lamelles régulières mais en plages où les fibres de collagène ont une orientation anarchique (figure 1). Il est principalement rencontré chez le fœtus et chez l’individu en croissance, puis il est progressivement résorbé et remplacé par de l’os mature au cours du développement squelettique. Il peut réapparaître en grande quantité dans les territoires où la néoformation de tissu osseux est très rapide : cals de fracture, foyers inflammatoires de l’os, les tumeurs ostéogéniques et sur les sites d’insertion ligamentaires et tendineuses.

 Le tissu osseux lamellaire

Il caractérise l’os adulte. Il est constitué par un assemblage de lamelles osseuses superposées (figure 1). L’orientation des fibres de collagène et la disposition spatiale des lamelles dépendent des contraintes mécaniques subies par la pièce osseuse. Contrairement à l’os fibreux, l’os lamellaire est plus dense ce qui lui confère une remarquable résistance mécanique.
– L’os compact : C’est l’os des corticales et représente la plus haute valeur mécanique. Il est constitué par la juxtaposition et l’imbrication étroite d’un grand nombre d’ostéones, unités architecturales de l’os compact. Chacune de ces unités décrit un système cylindrique de lamelles osseuses disposées concentriquement (figures 3 et 4) (Barone 1986, Banks 1993).
Chaque ostéone présente un étroit canal central (canal de havers) circonscrit par un nombre variable de lamelles. Les canaux centraux sont réunis entre eux par des canaux à direction oblique par un étroit canal perforant (canal de Volkmann).
Le tissu osseux compact est constamment renouvelé par une succession ordonnée et orientée dans l’espace de phénomène d’ostéolyse et d’ostéogenèse. Un front d’ostéoclastes, précédant la progression d’un bourgeon capillaire et de fibres nerveuses, résorbe le tissu osseux ancien en creusant un tunnel en forme grossièrement cylindrique (figure 5 et 6). En arrière de cette zone, accompagnant la progression du bourgeon vasculaire, des cellules mésenchymateuses se multiplient ; certaines se différencient en ostéoblastes qui élaborent la substance ostéoïde. Ces ostéoblastes s’entourent ainsi d’une matrice osseuse qui se minéralise ; ils s’agencent pour former des lamelles concentriques qui constituent un nouvel ostéone. Les contraintes mécaniques imposées à la pièce osseuse orientent la formation des ostéones pour assurer une résistance maximale.Du fait de ce renouvellement permanent, certains ostéones (les plus récents) apparaissent entiers, d’autres plus anciens et partiellement remplacés apparaissent incomplets et constituent les systèmes interstitiels (figure 4).
– L’os spongieux : Il occupe les extrémités des os longs et la partie profondes des os des autres types. Les lamelles osseuses, moins nombreuses, ramifiées et anastomosées, délimitent des lacunes irrégulières et volumineuses contenant des vaisseaux sanguins et de la moelle osseuse hématopoïétique (figure 7). Leur orientation n’est pas quelconque, elle est déterminée par les pressions et les tractions qui s’exercent sur chaque pièce osseuse, de façon à répondre avec le maximum d’efficacité aux sollicitations mécaniques (Barone 1986, Poirier et al 1995).

Les composants du tissu osseux

Il est formé d’une matrice minéralisée à laquelle sont associées des cellules et un tissu conjonctif richement vascularisé.

La matrice osseuse

Elle est d’abord organique mais fixe très rapidement des sels minéraux.
– La fraction organique : Elle est produite par les ostéoblastes. Elle est constituée de fibres de collagène de type I qui représentent 95 % de la matière sèche et d’une substance fondamentale. Elle comporte des polysaccharides (glycosaminoglycanes et protéoglycanes) et des protéines (ostéocalcine, ostéonectine, sialoprotéines, phosphoprotéines) qui influencent la minéralisation. Elle contient également des facteurs de croissance, régulateurs des fonctions cellulaires osseuses. Elle est baignée d’eau, d’électrolytes et de protéines sériques.
– La fraction minérale : Elle est composée majoritairement de calcium et de phosphore et représente 99 % du calcium et 85 % du phosphore de l’organisme. Elle se présente sous la forme de phosphates de calcium amorphes pour 40 % et de cristaux d’hydroxyapatite (Ca10 (PO4)6(OH) 2) pour 60 %. Elle contient également du sodium, du magnésium, du fluor. Les cristaux d’hydroxyapatite sont étroitement associés aux fibres de collagène.
– La minéralisation : Des granules de phosphates de calcium apparaissent dans les mitochondries des ostéoblastes et dans les vésicules matricielles, formées à partir de la membrane plasmique des ostéoblastes. Si leur rôle n’a pas été clairement établi, il a été suggéré que ces organites étaient capables d’influencer la minéralisation en concentrant et en libérant le phosphate de calcium (Wuthier 1985, Boskey et al. 1997). La croissance du cristal est ensuite permise grâce à l’existence d’une trame protéique qui fixe le calcium. La maturation du cristal comporte le remplacement partiel des phosphates par des carbonates.

Les cellules

– L’ostéoclaste L’ostéoclaste est la cellule de la résorption osseuse. Il entre en jeu dans toutes les situations où il y a un phénomène d’ostéolyse.
C’est une cellule géante plurinucléée avec un cytoplasme généralement acidophile riche en organite, notamment en lysosomes et en vacuoles. L’ostéoclaste est formé à partir de la fusion de cellule précurseur entre elles ou de la fusion de cellule précurseur avec un ostéoclaste préexistant.
Ils sont retrouvés proche, ou sur la surface osseuse qui est résorbé et sont responsables de la résorption en bloc de l’os incluant la matrice et la partie minérale. Les lacunes concaves dans lesquelles ils travaillent s’appellent les lacunes de Howship.
La partie en contact avec l’os possède une bordure en brosse (« ruffled border ou membrane ondulée») et est entourée par une partie sans organites (« clear zone ») qui lie la cellule à la matrice osseuse grâce à des podosomes (« sealing zone ») (figure 8). Ceci ménage donc un espace de résorption osseuse. L’ostéoclaste contient l’anhydrase carbonique qui génère des protons et des bicarbonates par hydratation du dioxyde de carbone. Ces protons sont libérés dans la lacune de résorption par une pompe à proton (« vacuolar proton pomp ») ce qui permet de maintenir un pH nécessaire à la résorption osseuse. Les lysosomes fusionnent avec la membrane ondulée et libèrent des enzymes protéolytiques comme des phosphatases acides et des cathepsines (capables de dégrader le collagène de type I) (Delaisse et al. 1991, Suda et al. 1997). La fraction minérale est d’abord solubilisée, puis les protéines sont digérées (figure 9). L’ostéoclaste peut éroder l’os au rythme de 400 microm3/hr et est 10 à 50 fois plus efficace à résorber l’os que l’ostéoblaste à le former.
– L’ostéoblaste Les ostéoblastes produisent la matrice appelée ostéoïde et sont responsables de sa minéralisation (figure 9).
L’ostéoblaste est une cellule cuboïde, hypertrophiée et polarisée avec un cytoplasme basophile riche en phosphatase alcaline. Il possède un seul noyau excentré, entouré d’un unique appareil de golgi, ainsi qu’un proéminent nucléole. On y trouve de nombreuses mitochondries dans lesquelles on peut observer des granules contenant du calcium et du phosphate. Des jonctions de type « gap » relient les ostéoblastes entres eux ainsi qu’aux cellules bordantes.
Il synthétise les matériaux nécessaires à l’élaboration de la fraction organique dont le collagène de type I, des protéines non collagéniques comme l’ostéonectine, l’ostéocalcine, des protéoglycanes, des sialoprotéines et d’autres glycoprotéines ainsi que quelques facteurs de croissance (Marks et Popoff 1988).
Outre sa participation dans la formation du tissu osseux, l’ostéoblaste joue un rôle prépondérant dans le système de communication intercellulaire et dans le couplage formation-résorption.

……….

Table des matières

Introduction
A– LE TISSU OSSEUX ET SON REMANIEMENT
I – STRUCTURE DU TISSU OSSEUX
1 – Les variétés du tissu osseux
a – Le tissu osseux fibreux non lamellaire
b – Le tissu osseux lamellaire
2 – Les composants du tissu osseux
a – La matrice osseuse
b – Les cellules
II – LE REMANIEMENT OSSEUX
1 – Déroulement du remaniement osseux
a – Phase d’activation
b – Phase de résorption
c – Phase intermédiaire
d – Phase de formation
2 – Effets des contraintes mécaniques sur le remaniement osseux
3 – Remaniement osseux et douleur osseuse
a – La périostite de l’os métacarpal III (canon) chez le Pur-Sang
b – Les fractures de fatigue
c – L’inflammation et l’ostéolyse
d – Déclenchement de la douleur
B – LE TILUDRONATE ET SON MECANISME D’ACTION
I – ORIGINE DE L’UTILISATION DU TILUDRONATE
1 – Le pyrophosphate
2 – Le tiludronate : un biphosphonate
a – Historique
b – Présentation des biphosphonates
c – Structure du tiludronate
II – METABOLISME ET PHARMACOCINETIQUE DU TILUDRONATE
1 – Absorption
a – Faible biodisponibilité de la voie orale
b – Transport paracellulaire
2 – Transport plasmatique et liaison aux protéines plasmatiques
3 – Distribution tissulaire
a – Tissus mous
b – Tissu osseux
4 – Métabolisme
5 – Excrétion
III – MECANISMES D’ACTIONS
1 – Un mécanisme d’action cellulaire
2 – Fixation à la matrice osseuse et endocytose
3 – Disparition de la bordure en brosse
4 – Inhibition de la pompe à protons
5 – Formation d’analogues d’ATP cytotoxiques
6 – Action sur l’ostéoblaste
7 – Effet sur le calcium
8 – Action sur le cartilage
IV – TOLERANCE ET ADMINISTRATION CHEZ LE CHEVAL
1 – Voie d’administration et posologie
2 – Tolérance chez le cheval
C – UTILISATION THERAPEUTIQUE EN PATHOLOGIE LOCOMOTRICE
I – DEUX INDICATIONS AVEC UNE EFFICACITE PROUVEE
1 – La maladie naviculaire
a – Présentation et pathophysiologie
b – Efficacité du tiludronate pour le traitement de la maladie naviculaire (Denoix et al. 2003)
2 – L’éparvin
a – Présentation
b – Efficacité du tiludronate dans le traitement de l’éparvin (Denoix 2002)
II – AUTRES INDICATIONS POTENTIELLES
1 – Les fractures de fatigue
2 – Les enthésopathies
3 – Les arthropathies synoviales intervertébrales épi-axiales
4 – Les kystes osseux sous-chondraux
5 – Le remaniement osseux de l’os carpal III
6 – Les contusions osseuses (apport de la scintigraphie et de l’IRM)
Conclusion
Bibliographie

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