Philippe DELANNOY - EPHE

L'os spongieux ou trabéculaire constitue 10 % à 20 % du squelette est situé au niveau des métaphyses et des épiphyses des os
longs et à la partie centrale des os plats ; cet os est constitué essentiellement de tissu hématopoïétique et pour 20 % de matrice
osseuse. La matrice osseuse est arrangée en travées de 150 à 200 m de diamètre, connectées entre elles. Ces travées
anastomosées forment un réseau tridimensionnel dont l'orientation est imposée par les forces mécaniques principales
s'exerçant sur l'os.
Les propriétés mécaniques de résistance à la compression de l'os trabéculaire dérivent de l'orientation et de la répartition des
travées osseuses. En dehors de ses fonctions d'ordre structural, l'os trabéculaire tient une place importante dans le contrôle de
l'équilibre phospho-calcique. L'étendue de l'os trabéculaire en contact avec la moelle osseuse est importante et permet une
mobilisation rapide du calcium de l'os calcifié.
Bien que l'os compact et l'os trabéculaire soient différents du point de vue de leur structure, l'activité cellulaire présidant à
leur renouvellement est qualitativement identique. Os cortical et os trabéculaire sont tous deux formés d'unités fonctionnelles,
correspondant aux canaux de Havers au niveau de l'os cortical, au niveau trabéculaires les sites de remodelage ne sont pas
constitués en tunnel mais sont disposés linéairement le long des travées.
Au sein de chacune de ces unités fonctionnelles se succèdent les différentes phases du remodelage osseux.
1.2) Le remodelage osseux
Le remodelage se caractérise par deux activités opposées, la formation d'os nouveau par les ostéoblastes, et la dégradation
(résorption) d'os ancien par les ostéoclastes et permet ainsi le maintien et le renouvellement permanent de la matrice osseuse.
Ces deux activités qui définissent le remodelage osseux sont étroitement couplées dans le temps et dans l'espace.
Ce processus est complexe et régulé de façon indépendante au niveau de chaque unité fonctionnelle de remodelage.
Il se caractérise par la succession de cinq phases (Marie, 1992) :
- Une phase d’activation, où les précurseurs mononucléés des ostéoclastes prolifèrent et fusionnent au niveau d’une
zone particulière de la surface osseuse destinée à être résorbée. Cette phase est probablement initiée par des facteurs
systémiques et locaux agissant directement sur les ostéoclastes et leurs précurseurs. Cependant, la nature des facteurs et les
mécanismes par lequels ces facteurs activent les préostéoclastes ne sont pas tous connus.
- Une phase de résorption, pendant laquelle l’ostéoclaste résorbe la matrice minéralisée, creusant une lacune de résorption.
- Une phase d’inversion, pendant laquelle les précurseurs ostéoblastiques prolifèrent et se différencient en ostéoblastes
matures. Le recrutement de ces cellules ostéogéniques serait dû à la libération de facteurs cellulaires et matriciels durant la
phase de résorption.
- Une phase de formation, pendant laquelle les ostéoblastes comblent la lacune de résorption en apposant une nouvelle
matrice collagénique. Le tissu ostéoïde sera ensuite minéralisé. La surface osseuse retourne alors dans un état latent. Cette
activité de formation dépend davantage du nombre d’ostéoblastes que de l’activité propre de chaque cellule.
1.3) Les cellules osseuses
Chez l’adulte, la matrice extracellulaire calcifiée est le siège d’un remodelage permanent, qui dépend de l’action
concertée des ostéoclastes et des ostéoblastes. L’intégration de la fonction de ces deux types cellulaires est nécessaire lors du
remodelage osseux qui a lieu pendant la croissance de l’os, pour le maintien qualitatif et quantitatif du squelette durant la vie
adulte, pour réparer l’os après un traumatisme ou une fracture, et pour assurer l’homéostasie du calcium sérique de
l’organisme.
1.3.1) Les ostéoclastes
Les ostéoclastes différenciés sont des cellules géantes (de 50 à 200 m de diamètre) multinucléées (de 4 à 20
noyaux), étroitement associées à la matrice minéralisée et chargées de résorber l’os en formant des lacunes de résorption. Ces
cellules couvrent moins de 1 % de la surface osseuse chez le jeune adulte et ont une durée de vie très courte.
Les cellules ostéoclastiques sont polarisées, leurs noyaux sont apicaux, elles ont un appareil de Golgi très abondant
disposé autour de chaque noyau, et de nombreuses mitochondries et lysosomes. La zone de contact avec l’os est caractérisée
par une membrane cytoplasmique présentant de nombreux replis. L’ostéoclaste est une cellule très mobile et son attachement
sur la matrice se fait par l’intermédiaire de podosomes. La cellule ostéoclastique possède des protéines transmembranaires de
la famille des intégrines, pouvant lier les protéines adhésives synthétisées par les ostéoblastes et incorporées dans la matrice
osseuse : la thrombospondine, l’ostéopontine et la sialoprotéine osseuse (Helfrich et coll., 1992). L’ostéoclaste, fixé à la
matrice par ses podosomes, forme ainsi un microcompartiment entre la bordure plissée et l’os.
EPHE Banque de Monographies SVT 4