Ossification

Définition

Une ossification est une ostéogenèse avec la transformation d'un tissu conjonctif en tissu osseux par minéralisation de la matrice extracellulaire. Si l'os est issu d'une pièce cartilagineuse, le cartilage sera préalablement détruit et remplacé par du tissu osseux (ossification endochondrale). Plusieurs types d'os sont produits.

Schéma de l'ossification endochondrale :

Dans l'ossification endochondrale, l'os se développe en remplaçant le cartilage hyalin.

Explications

L'ossification est le processus de création de nouveau matériel osseux par des cellules appelées ostéoblastes. Il est synonyme de formation de tissu osseux. Il existe deux processus pour former un tissu osseux normal : l'ossification intramembraneuse est la formation directe d'os à partir de tissu conjonctif primitif (mésenchyme), tandis que l'ossification endochondrale fait appel au cartilage en tant que précurseur.

🚩 L'ostéogenèse fait référence à la formation d'un os individuel. L'ossification peut comprendre un ensemble d'os.

Dans l'ossification appositive, le tissu osseux est attaché aux existants. De cette façon, la croissance de l'épaisseur de l'os intervient.

Ossification endochondrale

L'ossification endochondrale est la plus fréquente dans les fractures cicatrisées, comme par exemple dans les fractures d'os longs traitées au plâtre, tandis que dans les fractures traitées avec réduction ouverte et stabilisation à l'aide de plaques et de vis métalliques, il peut exister une ostéogenèse intramembraneuse (endomembraneuse).

L'ossification hétérotopique est un processus qui entraîne la formation de tissu osseux atypique, dans une localisation extra-squelettique. La calcification est souvent confondue avec l'ossification. La calcification est synonyme de formation de sels à base de calcium et de cristaux à l'intérieur de cellules et de tissus. C'est un processus qui survient pendant l'ossification, mais pas l'inverse.

Les mécanismes exacts par lesquels le développement osseux est déclenché ne sont pas encore clairs, mais il est en quelque sorte lié aux facteurs de croissance et aux cytokines.

⭐ Plusieurs hypothèses ont été proposées sur l'évolution de l'os chez les vertébrés. Une hypothèse suggère que l'os se soit développé à partir de tissus ayant évolué pour stocker des minéraux. Plus précisément, le tissu qui stocke les minéraux calciques est le cartilage et l'os est une exaptation évolutive de ce cartilage calcifié. Cependant, d'autres possibilités incluent le tissu osseux en tant que barrière osmotique ou en tant que structure protectrice.

En détails, l'ossification endochondrale est l'un des processus de développement du système squelettique chez le foetus et se termine par la production de tissu osseux à partir de tissu cartilagineux. Les os, au cours du développement embryonnaire, sont une moisissure de cartilage hyalin qui est progressivement remplacée par du tissu osseux. Le terme "endochondral" signifie que le processus est effectué de l'intérieur vers l'extérieur. Le processus inverse, dans lequel l'ossification intervient de l'extérieur du cartilage (périchondre) est appelé périchondral. L'ossification endochondrale est également essentielle à la formation et à la croissance longitudinale des os longs, en particulier du squelette appendiculaire, axial et mandibulaire.

Il existe un autre processus de développement osseux qui n'implique pas de cartilage et s'appelle une ossification intramembraneuse. Il ne contient pas de tissu calcifié et l'ossification intervient à partir d'une membrane qui forme un os (périoste). Le périoste génère non seulement de l'os, mais le réabsorbe, ce qui permet son remodelage.

Ossification intramembraneuse

L'ossification endoconjonctive ou ossification endomembraneuse est l'un des deux processus essentiels du développement foetal du squelette du mammifère pour former du tissu osseux, en particulier des os plats. Contrairement à l'ossification endochondrale, qui est l'autre processus, le cartilage n'est pas présent pendant l'ossification intramembraneuse, mais se déroule au sein d'une membrane du tissu conjonctif.

✅ C'est également un processus essentiel lors de la guérison naturelle des fractures osseuses 3 et de la formation rudimentaire des os de la tête.

Les cellules souches mésenchymateuses, ou CMM, situées dans le mésenchyme humain ou dans la cavité médullaire d'une fracture osseuse initient le processus d'ossification intramembraneuse. Une CMM est une cellule non spécialisée dont la morphologie subit des modifications caractéristiques et se développe dans un ostéoblaste. Avant de commencer à se développer, les caractéristiques morphologiques d'une MMT sont les suivantes : une cellule, avec des processus cellulaires longs et minces, un grand noyau rond avec un nucléole proéminent entouré de particules de chromatine finement dispersées, donnant au noyau une apparence nette, une petite quantité d'appareil de Golgi, de réticulum endoplasmique rugueux, de mitochondries et de polyribosomes. Les cellules sont largement dispersées dans une matrice extracellulaire dépourvue de tout type de collagène, à l'exception de quelques fibrilles.

Ensuite, un petit groupe de CMM adjacentes commencent à se répliquer jusqu'à ce qu'elles aient formé une agrégation de petites cellules denses, appelée nodule. Une fois qu'un nodule est formé, le MSC arrête la réplication. À ce stade, des changements interviennent dans la morphologie des CMM : le corps de la cellule devient plus grand et plus arrondi, les processus cellulaires ne sont plus présents et la quantité d'appareils de Golgi et de réticulum endoplasmique grossier augmente. Finalement, toutes les cellules montreront les caractéristiques morphologiques d'une cellule ostéoprogénitrice.

À ce stade de développement, la morphologie des cellules ostéoprogénitrices change davantage : leur forme devient plus colonnaire; la quantité d'appareil de Golgi et de réticulum endoplasmique brut augmente et les cellules commencent à créer une matrice extracellulaire constituée de fibrilles de collagène de type I. Cette matrice est ostéoïde et les cellules qui l'ont créée sont des ostéoblastes. Tandis que les ostéoblastes bordent la périphérie du nodule, ils continuent à former de l'ostéoïde en son centre et certains d'entre eux sont incorporés dans celui-ci pour devenir des ostéocytes.

À ce stade, l'ostéoïde est minéralisé, donnant un nid formé par un ostéoïde minéralisé contenant des ostéocytes et bordé d'ostéoblastes actifs. Le nid, qui a commencé comme un ensemble diffus de CMM, est devenu un tissu osseux rudimentaire.

À mesure que les spicules grandissent, ils se confondent avec les spicules adjacents, ce qui entraîne la formation de trabécules. Lorsque les ostéoblastes sont piégés dans la matrice qu'ils sécrètent, ils se différencient en ostéocytes. Les ostéoblastes continuent à se séparer à la surface, ce qui augmente de taille. Puisque la croissance se poursuit, les trabécules sont connectées les unes aux autres et le tissu osseux est formé. L'expression spongieuse principale est également utilisée pour faire référence au réseau trabéculaire initial.

Le périoste est formé autour de la différenciation des trabécules des cellules mésenchymateuses. Le centre principal d'ossification est la zone située entre le périoste et l'os où la croissance osseuse intervient. Les cellules ostéogènes originaires du périoste augmentent la croissance de l'apposition et forment un collier osseux. Au fil du temps, le collier est minéralisé et l'os lamellaire se forme.

En rapport avec "ossification"

• chondrification

  

  La chondrification consiste en la formation du cartilage à partir du mésenchyme squelettogène issu de la squelettogenèse après la chondrogenèse.

• calcification

  

  La calcification consiste en un dépôt de sels calcaires lors de la formation des os ou au cours de leur réparation à la suite d'une fracture.

• cellule ostéogénique

  

  Une cellule ostéogénique est une des cellules mésenchymateuses de la couche interne du périoste du tissu osseux qui se développe en ostéoblastes au cours...

• décalcification

  

  La décalcification existe lorsque les minéraux de calcium et de phosphore sont retirés d'une surface.