Physiologie osseuse Los un tissu vivant Multiples fonctions

Physiologie osseuse L’os un tissu vivant

Multiples fonctions • • Adaptation contraintes mécaniques Réservoir ions calcium et phosphates Participe équilibre acido basique Abrite moelle hématopoïétique et la sépare des autres tissus

Multiples fonctions • Adaptation de façon incessante au cours de la vie • Composition et conformation de la matrice osseuse régulée par l’action coordonnée des ostéoblastes et ostéoclastes • La composition biochimique de la matrice osseuse est la suivante: Ø Ø 20 à 40% PHASE ORGANIQUE(collagène type 1 et protéine non collagénique) 50 à 60 % phase minéralisée 5 à 10% eau < 3 % lipides

Cinq niveaux d’organisation • • 1 Nature : organique et minérale 2 Texture : os lamellaire 3 Structure : BSU cortical et trabéculaire 4 Microarchitecture : dense en corticale et plaques trabéculaires • 5 Macroarchitecture : angulations et courbes

Ostéoclastes • Seule cellule chargée de la résorption du tissu osseux • Seule cellule échappant à la loi d’invariance du volume cellulaire de Driesch, dépend de l’espèce • Adhérence à la matrice type ventouse • Résorption dans la chambre de résorption, espace clos

Ostéoclastes • Deux phases • 1 Décalcification tissu osseux par acide chlorhydrique • 2 Dégradation collagène par les métalloprotéases • Provient de la fusion de précurseurs appartenant à la lignée monocytes /macrophages • Cellules souches : CFU M

0 stéoblastes • Chargée de synthétiser et de minéraliser la matrice osseuse • Dérive d’une cellule souche d’origine mésenchymateuse: CFU F= cellule stromale • Elaborent la matrice osseuse de façon harmonieuse car elles sont couplées par des systèmes de coordination intercellulaires • Certains ostéoblastes s’emmurent au sein de la matrice au fur et à mesure qu’ils l’élaborent et deviennent des ostéocytes

Ostéoblastes • Après élaboration d’une unité osseuse, deviennent moins actifs , s’aplatissent à la surface des travées et deviennent des cellules bordantes • Ces différentes cellules maintiennent toutes des contacts intercellulaires entre elles et fonctionnent de façon coordonnée

Ostéocytes • Mécanorécepteurs sensibles au variations de pressions • Contrôle la quantité de tissu osseux apposée par les ostéoblastes, après une certaine épaisseur • Synthétisent la sclérostine qui bloque l’action des ostéoblastes

Cellules Bordantes • Ostéoblastes ayant progressivement arrêté leur fonction de synthèse, en restant à la surface de l’os • Sont en contact entre elles et avec les ostéocytes • Séparée de la surface minéralisée par fine couche de collagène non minéralisé • Sous l’influence de différents facteurs, sont réactiveés, elaborent des métalloprotéases qui dissolvent la couche de collagène, mettent à nu les surfaces minéralisées, permettent aux ostéoclastes de se fixer • Peuvent se redifférencier en ostéoblastes : modelage

Microenvironnement médullaire • Ensemble de cellules présentes à l’intérieur des pièces osseuses • Physiologiquement et en pathologie il existe des interactions entre cellules de la moelle et cellules osseuses • Cancer du sein et cancer de la prostate

Modelage et Remodelage osseux • L’activité des ostéoblastes et des ostéoclastes est couplée dans le temps et dans l’espace • Fait intervenir un ensemble de cellules appelé BMU(basic multicellular unit, unité de remodelage osseux) • De différentes origines (ostéoblastes origine mésenchymateuse, ostéoclastes origine hématologique) • Aux modes de fonctionnement différents(ostéoclastes seuls, ostéoblastes ostéocytes cellules bordantes en association)

Remodelage • Débutent toujours par une phase de résorption • Mais des interactions avec les précurseurs ostéoblastiques sont nécessaires • Enfouis dans la matrice osseuse libération de facteurs de croissance(TGF-beta, IGF, BMP) • Vont stimuler la différenciation des cellules stromales en ostéoblastes: couplage au niveau des cellules

Remodelage • Les cellules stromales possèdent à leur surface la molécule RANK-L(Receptor Activator of NFk. B Ligand), fait partie de la famille du TNF, existe sous deux formes: transmembranaire et soluble • RANKL transmembranaire stimule directement par contact les ostéoclastes • Les précurseurs ostéoclastiques et les ostéoclastes possèdent à leur surface le récepteur de cette molécule: la molécule RANK

Remodelage • Nombreuses hormones ou cytokines accroissent la production de RANKL: parathormone, vitamine D • Pour éviter un emballement de ce mécanisme, les ostéoblastes et les cellules stromales synthétisent une protéine soluble : l’Ostéoprotégérine de la famille des récepteurs du TNF, se fixe sur RANKL, l’empêchant d’activer les ostéoclastes, elle supprime la différenciation des précurseurs des ostéoclastes circulants

Régulation Formation • Rôle de la voie Wnt et de la sclérostine dans le contrôle de la formation et de la masse osseuse • La voie Wnt/beta caténine augmente la différenciation des cellules mésenchymateuses vers la voie ostéoblastique • La sclerostine se lie au co-récepteurs LRP 5/6, antagonisant ainsi la voie Wnt • Nouvelles cibles thérapeutiques

Enfant adolescent • Pic de mase osseuse: quantité maximale d’os atteinte à la fin de la croissance • 75 à 8 O g à la naissance • 2400 g chez la femme • 3300 g chez l’homme • 90% du pic de masse osseuse est atteint à l’âge de 18 ans

Rôle de la Génétique • 75% de la variance de la masse osseuse serait génétiquement déterminée • Plusieurs gènes auraient une influence • Rôle du sexe • Rôle de l’ethnie

Rôle de L’environnement • Activité physique • Apport calcique • Statut hormonal

Marqueurs biochimiques osseux • Formation: -PA -Ostéocalcine -Peptides d’extension du collagène I : PINP et PICP

Marqueurs biochimiques osseux • Résorption: -Calciurie: manque de sensibilité , repère hypercalciurie idiopathique -hydroxyprolinurie : marqueur historique , non utilise par manque de sensibilité et spécificité -Molécules de pontages et produit de dégradation des telopeptides du collagène de type 1 : PYD et DPD , NTX et CTX (dosage sérique automatisé le matin à jeun)

Les bisphonates • Les aminobisphonates inhibent l’enzyme centrale de la voie des mévalonates • Diminuent la prénylation de petites protéines associées à la membrane cellulaire de l’ostéoclaste qui assurent le contrôle de la survie cellulaire • D’où une augmentation de l’apoptose ostéoclastique • Sont captés par les monocytes et stimulent la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires, à l’origine de symptômes transitoires(fièvre, arthromyalgie, malaise général)

L’observance thérapeutique • L’adhésion est le terme géneral, elle comprend: q L’observance q La persistance

L’observance • C’est le rapport entre le nombre de jours où le médicament est pris et le nombre de jours de la période de référence=Medication Possession Ratio=MPR • Ex : 300/365 = 82% d’observance • Satisfaisante si > 80% • Mesurée par pilulier électronique ou autoquestionnaires

La persistance • Définie par la durée du traitement avant arrêt définitif lorsque ce patient ne renouvelle plus son traitement • Mesurée par le renouvellement des ordonnances chez le pharmacien

Les déterminants de l’observance • Facteurs liés au traitement • Facteurs liés au patient et à la maladie • Facteurs liés au médecin • Facteurs liés au système de soins