Soutenance mémoire
Physiopathologie de l’ostéoporose
Histologie
Le tissu osseux est formé d’une matrice protéique sur laquelle vient se greffer une phase minérale qui représente environ 70% du poids total du squelette. La trame protéique (ou organique) est principalement constituée de collagène de type I (90 %). Ce collagène est entouré par une substance fondamentale interfibrillaire contenant divers composants (ostéonectine, protéoglycane, immunoglobuline …) [2]. Cette matrice donne à l’os sa résistance aux tensions. La phase minérale est quant à elle principalement constituée de cristaux d’hydroxyapatite [Ca(PO4)(OH)2]. Cette phase constitue une réserve importante de calcium et de phosphore. On y retrouve respectivement 99 et 85 % de la quantité totale de ces éléments présents dans l’organisme.
Toutes les pièces osseuses s’organisent en plusieurs niveaux de structure. Elles sont constituées de deux tissus osseux bien distincts : l’os lamellaire et l’os fibreux. C’est la structure primaire d’un os. La structure secondaire de l’os se constitue par la juxtaposition d’ostéons. C’est l’unité de base. Les ostéons sont constitués de lamelles centrées autour de fibres nerveuses et de vaisseaux sanguins. Ces derniers passent au travers du canal de Havers ayant un diamètre d’environ de 50 µm.D’un point de vue architectural, il existe deux types d’os : l’os cortical (ou compact) et l’os trabéculaire (ou spongieux). L’os cortical représente la majorité du squelette (80 à 90 %). Il va constituer la paroi de toutes les pièces osseuses, mais aussi la diaphyse des os longs. Les ostéons ont un diamètre allant de 200 à 300 µm. Leur orientation suit plus ou moins l’axe de la diaphyse.
Des canaux transversaux les relient entre eux. Ce sont les canaux de Volkmann. L’os trabéculaire ou spongieux représente quant à lui 10 à 20 % du squelette. Il se constitue de plusieurs travées constituant un maillage. Le tout est entouré par du tissu hématopoïétique très vascularisé ainsi que par du tissu adipeux. Cette organisation permet d’effectuer un grand nombre d’échanges avec les liquides interstitiels. Il en résulte un renouvellement cellulaire bien plus important que dans l’os cortical, mais aussi un rôle primordial dans l’équilibre phosphocalcique. Les surfaces externes de ces différents types d’os sont recouvertes par du tissu conjonctif : l’endoste .
Les cellules osseuses. Les cellules osseuses sont originaires de deux lignées issues de la moelle osseuse. La lignée hématopoïétique donne naissance aux ostéoclastes. La lignée mésenchymateuse donne naissance aux ostéoblastes qui pourront se différencier en ostéocytes.
Les ostéoclastes
Les ostéoclastes sont des cellules volumineuses ayant un diamètre moyen de 100 µm. Elles sont plurinucléées et contiennent de nombreuses mitochondries, mais peu de réticulum endoplasmique. Nous retrouvons aussi de nombreux lysosomes contenant plusieurs enzymes. Elles ont une bordure en brosse. Ce qui les caractérise principalement, c’est surtout leur capacité à résorber la matrice osseuse minéralisée. Ces cellules dérivent de cellules souches hématopoïétiques. Elles sont donc apparentées aux monocytes et aux macrophages. Elles sont issues de la fusion de plusieurs pré-ostéoclastes dérivant euxmêmes de cellules souches CFU-GM (Colony Forming Unit Granulocyte-Macrophage) . La différenciation cellulaire des ostéoclastes est sous la dépendance de trois éléments : RANK, RANKL et) ostéoprotégérine (OPG [6]. Le RANK (Receptor Activator of Nuclear factor KB) est un récepteur qui, en se liant à son ligand (RANKL), signale aux pré-ostéoclastes de fusionner ensemble. L’OPG inhibe la différenciation et la maturation des ostéoclastes et par conséquent, la résorption osseuse. Ces cellules peuvent produire des protons H+ grâce à une anhydrase carbonique. Ce milieu acide va provoquer la dégradation de l’hydroxyapatite, libérant ainsi des ions minéraux présents dans la matrice osseuse.
Les ostéoblastes
Les ostéoblastes sont issus de cellules souches d’origine mésenchymateuse provenant de la moelle osseuse. Son précurseur direct est le pré-ostéoblaste. Il devient un ostéoblaste mature une fois qu’il acquiert la capacité de synthèse de la matrice. La différenciation cellulaire est sous le contrôle de divers facteurs de transcription spécifiques comme le Runx 2 (Runt-related transcription factor 2) anciennement appelé Cbfa1 (Core Binding Factor Alpha 1) [5]. Les ostéoblastes sont des cellules mononucléées cubiques avec un diamètre moyen de 20 µm. Leur cytoplasme contient de nombreuses mitochondries, un réticulum et un appareil de Golgi très développés. Ces cellules sont toutes alignées et fixées sur la matrice osseuse. Elles ont pour rôle de synthétiser la matrice osseuse, mais aussi de participer à sa minéralisation. Pour ce faire, les ostéoblastes synthétisent et sécrètent en grande quantité du collagène de type I, mais aussi d’autres composants non collagéniques (ostéonectine, facteurs de croissance …). Dès que la matrice est créée, les ostéoblastes la minéralisent. Une fois leurs actions effectuées, les ostéoblastes pourront soit devenir des ostéocytes en s’emmurant dans la matrice osseuse, soit devenir des cellules bordantes en restant à la surface ou alors mourir par apoptose.
Les ostéocytes
Environ 10 % des ostéoblastes deviennent des ostéocytes. Ces cellules sont emmurées dans la matrice minéralisée. Elles représentent 95 % des cellules de la matrice. Elles ont une forme étoilée, avec de nombreux prolongements cytoplasmiques très fins permettant d’établir des contacts avec d’autres ostéocytes ou avec les cellules bordantes. Ce réseau leur permet de jouer un rôle dans la transmission de signaux mécanosensoriels , mais aussi d’initier ou de stopper le remodelage osseux en activant les ostéoblastes et les ostéoclastes. Elles perdent progressivement leur appareil de Golgi et leur réticulum, en vieillissant.
Les cellules bordantes
Les cellules bordantes sont des ostéoblastes qui se sont aplatis avec un noyau filiforme. Leur cytoplasme contient très peu d’organites. Elles forment une couche de cellules reliées les unes aux autres, le tout aligné le long de la matrice. Elles auraient différents rôles mal définis à l’heure actuelle. Elles entreraient en jeu dans lescommunications intracellulaires avec les ostéocytes. Elles jouent un rôle dans la phase d’initiation du remodelage osseux. Grâce à certains stimuli, elles quittent la surface de la matrice permettant d’attirer les ostéoclastes qui initient alors la résorption osseuse.
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Guide du mémoire de fin d’études avec la catégorie Les médicaments stimulant la formation osseuse |
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Table des matières
Acronymes
I. Introduction
II. Physiologie osseuse Anatomie
Histologie
Les cellules osseuses
Les ostéoclastes
Les ostéoblastes
Les ostéocytes
Les cellules bordantes
Le remodelage osseux
Mécanismes
Régulations
Masse osseuse au cours de la vie
III. L’ostéoporose
Définition
Epidémiologie
Physiopathologie de l’ostéoporose
Physiopathologie
Les facteurs de risque
Diagnostic
Les fractures ostéoporotiques
L’ostéodensitométrie
L’ostéoporose masculine
Les ostéoporoses secondaires
Associées une autre pathologie
Ostéoporose médicamenteuse
Les traitements de l’ostéoporose
Les médicaments anti-ostéoclastiques
Les médicaments stimulant la formation osseuse
IV. Le calcium
Fonctions
Métabolisme
Régulation
Hypercalcémie
Dosage
Apports alimentaires et pharmacologiques
V. Questionnaires d’évaluation des apports calciques
L’auto-questionnaire de Fardellone
Questionnaire CoCoNut
Questionnaire de la Pitié-Salpétrière
Autres questionnaires
VI. Etude de l’évaluation d’un questionnaire calcique court
Matériel et méthode
Résultats
Discussion
VII.La vitamine D
Fonctions
Métabolisme
Régulation
Hypo et hypervitaminose D
Apports alimentaires et pharmacologiques
VIII. Dosage et protocoles d’apports pharmacologiques en vitamine D
Dosage
Protocoles d’apports pharmacologiques
IX. Evaluation de l’efficacité d’une supplémentation orale en vitamine D
Matériel et méthode Résultats
Discussion
X. Conclusion
Annexes
Bibliographie
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