Histologie : le cartilage, la synoviale, le liquide articulaire

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1 19/10/2015 Laure APRILE D1 CR : Amine BOUACHBA Appareil Locomoteur Pr. JM. GRILLO 8 pages APPAREIL LOCOMOTEUR-Histologie : le cartilage, la synoviale, le liquide articulaire Plan Histologie : le cartilage, la synoviale, le liquide articulaire A. Le tissu cartilagineux I. Le tissu cartilagineux en période de croissance et chez l adulte II. Classification des tissus cartilagineux chez l adulte III. Histogénèse du cartilage IV. Les constituants du cartilage B. L articulation : La diarthrose I. La capsule articulaire II. La membrane synoviale III. Le liquide synovial IV. Le cartilage articulaire et ses propriétés physico-chimiques C. CONCLUSION A. Le tissu cartilagineux I. Le tissu cartilagineux en période de croissance et chez l adulte. Le tissu cartilagineux en période de croissance est du cartilage hyalin. Il est très abondant chez l embryon, chez le fœtus et durant l enfance mais sa quantité diminue au fur et à mesure. L embryon peut être considéré comme une «maquette cartilagineuse». Ce cartilage prolifère de manière très importante afin de former les os et de les faire croitre durant l enfance jusqu à la puberté : ce sont les cartilages de conjugaison. Il a un rôle dans la croissance squelettique. Chez l adulte le tissu cartilagineux est du tissu conjonctif. Il est peu abondant : c est le moins abondant des tissus de l organisme. Sa prolifération est faible voire nulle ce qui pose des problèmes lors des phénomènes d usure car le cartilage ne pourra pas se régénérer (Ex : arthrose) Chez l adulte le cartilage a un rôle mécanique très important. II. Classification des tissus cartilagineux chez l adulte. Chez l adulte il y a 3 types de cartilage : -le cartilage hyalin (ex : le cartilage articulaire) -le fibro-cartilage (ex : ménisques et disques intervertébraux ) - le cartilage élastique. C est la proportion de cellules et la composition de la matrice qui varient d un cartilage à un autre. Par exemple le fibro-cartilage contient de nombreuses fibres de collagène alors que le cartilage élastique est principalement formé de fibres élastiques (bravo Sherlock) 1/8

2 III. Histogénèse du cartilage Les cellules cartilagineuses dérivent des cellules mésenchymateuses de type fibroblastiques. Ces cellules vont être capables de se modifier pour devenir des chondroblastes (qui ont une forme plus globuleuse) qui synthétisent les éléments de la Matrice Extra Cellulaire (MEC) cartilagineuse. Lorsque les chondroblastes sont inclus dans la MEC ils deviennent des chondrocytes qui s agencent en groupement isogéniques. Ce sont les cellules du métabolisme du cartilage. IV. Les constituants du cartilage. Nous utiliserons le cartilage hyalin comme modèle d étude. 2/8

3 a) Les cellules APPAREIL LOCOMOTEUR-Histologie : le cartilage, la synoviale, le liquide articulaire Les chondrocytes représentent 10% du volume du cartilage et la MEC 90%. Les chondrocytes sont logés dans des cavités dont ils épousent parfaitement les parois : les chondroplastes. Autour de ces cavités, on retrouve la MEC qui a la particularité d être solide. Les chondrocytes se regroupent en formations isogéniques renforcées en périphérie par des éléments fibrillaires. Il n y a pas de vaisseaux dans le tissu cartilagineux. Si des vaisseaux pénètrent le tissu cartilagineux se minéralise et se transforme en tissu osseux. b) La MEC La MEC est composé d éléments fibrillaires et de substance fondamentale (non fibrillaire). Les fibres -Le collagène représente 40% du poids sec du cartilage. Il s agit dans le cas du cartilage hyalin de collagène de type II. Il forme de fines fibrilles visibles uniquement en ME. Ce collagène est spécifique du cartilage. C est lui qui est responsable de la solidité du cartilage et de sa résistance aux contraintes mécaniques. -D autres collagènes en plus faibles quantités. Certains sont fibrillaires d autres non (type VI et IX). La substance fondamentale Il s agit de la substance située entre les fibres et les cellules. -Elle est formée principalement d acide hyaluronique. C est un glycoaminoglycane (GAG) non sulfaté de haut poids moléculaire. -Elle contient également des GAG sulfatés : Chondroitine-4-sulfate, chondroitine-6-sulfate et kératane-sulfate. -Les GAG sulfatés peuvent se liés à un axe protéique pour former des protéoglycanes. -Les protéoglycanes peuvent eux même se lier à de l acide hyaluronique pour constituer des structures volumineuses appelées les agrégats de protéoglycanes. Les agrégats de protéoglycanes sont des structures très hydratées. Ils piègent les molécules d eau ce qui provoque une forte pression osmotique au sein du cartilage. -L eau représente 75% du cartilage et a un rôle très important d amortisseur : Elle permet la souplesse du cartilage. Les déplacements d eau sont essentiels pour la nutrition du cartilage. Le transport de l eau et des solutés repose sur des mouvements de pompage liés aux compressions et décompression successives imposées au cartilage. Les mouvements sont indispensables à la bonne santé du cartilage. -La substance fondamentale est également constituée de protéines et de glycoprotéines d adhésion : La chondronectine qui permet la fixation entre les glycosaminoglycanes, le collagène de type II et les intégrines des cellules. Elle permet l adhérence des cellules à la MEC. -On note également la présence de facteurs de croissance et de cytokines (IGF, TGFβ). Ces facteurs locaux ont un rôle important dans la régulation du métabolisme des cellules. 3/8

4 c) Organisation générale en chondrome Les cellules cartilagineuses se divisent lors de l histogénèse et s organisent en chondrome. Le chondrome est l unité fonctionnelle du tissu cartilagineux. Il protège les cellules des phénomènes mécaniques. Le chondrocyte est une cellule moyennement active mais qui est capable de synthétiser les composants de la MEC. C est l équivalent d un fibroblaste mais moins actif et qui fait moins de mitose. Les chondrocytes sont la cible de facteurs de croissance et d hormones Certaines hormones stimulent leur activité de synthèse.c est de cas de l hormone somatotrope de croissance : elle agit indirectement sur le cartilage via IGF qui est produit par le foie. Il y a également la Thyroxine, la testostérone D autres hormones ralentissent l activité des chondrocytes. Ex : cortisone, hydrocortisone, estradiol Le tissu cartilagineux n est NI INNERVE NI VASCULARISE. La douleur provient donc des structures alentours. La nutrition ne se fait donc pas par les vaisseaux mais par le périchondre lorsqu il existe (le périchondre contient les vaisseaux et la nutrition du cartilage se fait par diffusion) et par le tissu synovial pour les cartilages articulaires. B. L articulation : la diarthrose. C est une articulation qui permet les grands mouvements entre les pièces osseuse (ex : genou, coude) Les pièces osseuses sont formées de tissu osseux : de l os compact au niveau de la corticale et de l os spongieux vers les épiphyses appelé également dans le cas de l articulation : os sous-chondral. Cet os sous-chondral est recouvert de cartilage. Cet os peut également être atteint dans les cas d arthrose. Certaines articulations contiennent des ménisques qui facilitent le contact et la mobilité entre les pièces osseuses. 4/8

5 I. La capsule articulaire. Elle est formée de deux couches : -Une couche externe fibreuse en continuité avec le périoste et les ligaments. Elle est très rigide. Elle fait la jonction entre les deux extrémités osseuses. Elle est constituée de tissu conjontif à collagène. -Une couche interne tapissée de la membrane synoviale. La cavité articulaire comporte le liquide synovial. II. La membrane synoviale. Il s agit d un tissu conjontif constitué de deux types de cellules : -Les synoviocytes de Type A : ce sont des cellules à activité macrophagique qui éliminent les débris issus de l usure du cartilage. Ces cellules participent également à des phénomènes d immunité et d inflammation. -Les synoviocytes de Type B : Ce sont des fibroblastes qui synthétisent la MEC et notamment l acide hyaluronique qui est un constituant important du liquide synovial. La membrane synoviale contient des vaisseaux et des capillaires fenêtrés. Elle ne recouvre pas les zones recouvertes de cartilages articulaires. 5/8

6 III. Le liquide synovial. Il est produit par les cellules de Type B de la membrane synoviale mais aussi par transsudation du plasma et des vaisseaux de la membrane synoviale. A l état normal il est en quantité peu importante mais il augmente lors d un épanchement synovial. Ce liquide est fluide, visqueux, géliforme. C est un bon lubrifiant pour l articulation et les mouvements. On y trouve de l acide hyaluronique en très forte concentration, synthétisé par la membrane synoviale. Les cellules synoviales et sanguines sont peu abondantes à l état normal mais leur nombre augmente également lors d un épanchement. En cas d inflammation articulaire, le nombre de cellules devient très important. Dans les situations pathologiques on peut faire une analyse de l aspect du liquide synovial (clair, trouble ) et de son contenu en cellules (Polynucléaires neutrophiles, lymphocytes ) Le liquide synovial fournit la nutrition (O2 et nutriments) du cartilage articulaire puisqu il n y a pas de périchondre et cela grâce aux déplacements d eau et aux propriétés hydrophiles des GAG. Les dépressions provoquent un déplacement de l eau du cartilage vers le liquide synovial ce qui libère des espaces qui se rempliront à nouveau d eau lors du pompage en apportant l oxygène et les nutriments. Le cartilage a besoin de pression et de relâchements pour se nourrir. En cas d immobilité, il n est plus alimenté. 6/8

7 IV. Le cartilage articulaire. Au niveau du cartilage articulaire il n y a pas de périchondre. Ce qui fait la solidité de ce tissu, ce sont les fibres de collagène de type 2 qui s orientent d une manière bien particulière. A la surface, les fibres se positionnent parallèlement à la surface en forme d arceaux. En profondeur, elles se placent perpendiculairement à la surface. Cela assure la résistance mécanique du cartilage. Les chondrocytes à la surface sont isolés et globuleux. En profondeur ils sont groupés en groupes isogéniques C. CONCLUSION -La solidité est assurée par les fibres de collagène de type II -La souplesse est liée à l attraction de l eau par e phénomène de pompage et aux propriétés hydrophiles des GAG. -Les contraintes mécaniques sont nécessaires à la nutrition mais si elles sont trop importantes elles provoquent une souffrance du tissu cartilagineux. -Peu de renouvellement sont possibles : Le chondrocyte à une durée de vie très longue mais fini par entrer en apoptose. Avec le vieillissement, la MEC se surcharge en débris. -En cas de lésion du cartilage le renouvellement est quasi impossible. 7/8

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