Les tissus cartilagineux Introduction Pr. P. Dubus
Les tissus cartilagineux Tissus conjonctifs spécialisés appartenant avec les tissus osseux aux tissus squelettiques. Les tissus cartilagineux sont composés : - de cellules fixes : les chondrocytes - d une matrice extracellulaire spécifique responsable des propriétés mécaniques. ferme, résistante très hydratée non minéralisée
Les tissus cartilagineux Non vascularisé Non innervé Non minéralisé (sauf exceptions) Principales fonctions : Mécaniques Glissement des surfaces articulaires (diarthroses) Résistance à la pression Rôle structural Maquette nécessaire au développement de certains tissus osseux Transformation de tissus cartilagineux en tissus osseux = ossification endochondrale
Localisation : régions spécifiques, variable avec l âge Adulte : cartilages articulaires cartilages non-articulaires Origine des cellules : mésenchyme (mésoblaste et/ou périchondre) Cellule souche mésenchymateuse chondroblaste (cellule transitoire - synthèse de la M.E.C) chondrocyte (synthèse de la M.E.C)
Trois types de cartilages : Cartilages hyalins Cartilages élastiques Cartilages fibreux Se distinguent par : - composition de la M.E.C. - densité cellulaire - localisation - présence ou absence de périchondre
Les tissus cartilagineux Le cartilage hyalin
Le cartilage hyalin Le sous type de cartilage le plus abondant de l organisme. Localisations : adulte cartilages extra-articulaires : larynx, trachée, bronches, nez,extrémités costales cartilages articulaires : diarthroses enfant idem adulte + cartilages de conjugaison des os longs + ébauches osseuses non encore ossifiées vie intra-utero variable en fonction du stade de développement Idem adulte + ébauches des os longs, des courts et de certains os plats
Les cellules = les chondrocytes chondrocyte arrondies (10 à 20 mm) cytoplasme rétracté (artefact) M.E.C. chondroplaste logette Fonctions : Activités : synthèse de la Matrice extra cellulaire (M.E.C.) division cellulaire - importante en période de croissance - plutôt quiescent chez l adulte activité nulle au centre des massifs cartilagineux faible en périphérie
Les cellules = les chondrocytes Division en période de croissance Dépendance disponibilité en vitamines A et D Récepteurs hormonaux favorisant la division des chondrocytes IGF1, parathormone, œstrogènes, hormones thyroïdiennes Groupe isogéniques coronaires : division non orientée croissance multidirectionnelle des cartilages hyalins Groupes isogéniques axiaux cartilages de conjugaison : division orientée, croissance unidirectionnelle
La matrice extracellulaire Ferme, non minéralisée, transparente aux rayons X Composition : fibres + substance fondamentale Les fibres Collagène type II spécifique des cartilages (sauf corps vitrée (œil)) Collagène fibrillaire formant des fibrilles (visible M.E. mais invisible en M.O.) Organisation en triple hélices Striation périodique en M.E. Agencement particulier : panier fibreux disposé autour des chondrocytes
La matrice extracellulaire La substance fondamentale Abondante Très hydratée (80% d eau) Protéoglycanes avec GAG sulfatés chondroïtine-4-sulfate chondroïtine-6-sulfate kératane-sulfate Acide hyaluronique Larges agrégats, hydrophiles acide hyaluronique protéoglycanes (>100) GAG sulfatés
Le cartilage hyalin Organisation générale Groupe isogénique coronaire / (riche en substance fondamentale) Périchondre Tissu conjonctif spécialisé associé aux cartilages et permettant - apport de nutriment et échanges gazeux - apport de cellules : chondroblastes et croissance par apposition
Le cartilage hyalin Les cartilages articulaires - densité en chondrocyte plus faible en surface - nombre de chondrocytes diminue avec l âge - orientation particulière du collagène type II - nutrition et apports oxygénés limités via le liquide synovial - fine bande de cartilage calcifié à l interface avec le tissus osseux Cartilage hyalin Surface : - orientation parallèle fibres de collagène type II - acide hyaluronique +++ Profondeur : - perpendiculaire (Coll II) répartition des forces Cartilage calcifié Vieillissement articulaire : destruction du cartilage, déformation osseuse = arthrose Os
Le cartilage hyalin Cas particulier des cartilages de conjugaison cartilage articulaire Epiphyse Localisation os long + certains os courts en cours d ossification Fonction : - permet la croissance en longueur des os longs et de certains os courts tubulaires (mains, pieds) - disparaît totalement chez l adulte Zone d ossification primaire Zone d ossification secondaire Métaphyse Diaphyse Métaphyse Epiphyse
Cas particulier des cartilages de conjugaison Cartilage hyalin Croissance unidirectionnelle du cartilage Cartilage sérié (groupes isogéniques axiaux) Cartilage hypertrophique (résorption de la MEC & phosphatase alcaline) Croissance en longueur de l os Cartilage Calcifié (dépôts d hydroxyapatite) Front d ossification (ossification endochondrale) Travées conjonctivo-vasculaires
Cas particulier des cartilages de conjugaison Cartilage hyalin Croissance unidirectionnelle du cartilage Croissance en longueur de l os Cartilage sérié (divisions orientées, groupes isogéniques axiaux) Cartilage hypertrophique (résorption de la MEC + production de phosphatase alcaline) Cartilage Calcifié (dépôts d hydroxyapatite) Front d ossification (ossification endochondrale) Travées conjonctivo-vasculaires
Cas particulier des cartilages de conjugaison Cartilage hyalin Croissance unidirectionnelle du cartilage Cartilage sérié (groupes isogéniques axiaux) Cartilage hypertrophique (résorption de la MEC & phosphatase alcaline) Croissance en longueur de l os Cartilage Calcifié (dépôts d hydroxyapatite) Front d ossification (ossification endochondrale) Travées conjonctivo-vasculaires
Cas particulier des cartilages de conjugaison Régulation activité : hormonale Hypothalamus / GHRH hypophyse / Hormone de croissance (GH) Hépatocytes / IGF division des chondrocytes des cartilages de conjugaison En période de croissance Défaut en GH = nanisme (dysharmonieux) Exces de GH = gigantisme Hormones stéroïdes sexuelles (oestrogènes, androgènes) division chondrocytes des cartilages de conjugaison vitesse du front d ossification primaire disparition totale du cartilage de conjugaison arrêt définitif de la croissance en longueur Hormones thyroïdiennes division des chondrocytes Déficit en période de croissance : nanisme (harmonieux)
Les tissus cartilagineux Le cartilage élastique et le cartilage fibreux
Le cartilage élastique Caractéristiques : Cellules : densité en chondrocytes > au cartilage hyalin Fibres : présence de collagène type II et de fibres élastiques anastomosées en réseau Matrice extracellulaire : similaire au cartilage hyalin Les fibres et la matrice sont produits par les chondrocytes (et/ou les chondroblastes) Présence d un périchondre
Le cartilage élastique Localisation : pavillon oreille trompes d Eustache épiglotte ailes du nez Fonctions : structure reprend sa forme initiale après une déformation
Le cartilage fibreux Caractéristiques : Cellules : densité en chondrocytes < au cartilage hyalin Fibres : présence de collagène type II, peu abondant. et de collagène type I, majoritaire Fibres de collagène type I orientées parallèlement aux forces de pression M.E.C. peu abondante Les fibres et la matrice sont produits par les chondrocytes Absence de périchondre
Le cartilage fibreux Propriété : - cartilage très résistant aux pressions tout en restant souple. amortisseur de pression. - régénération / réparation nulle (ou très limitée) Localisation : disques intervertébraux (annulus fibrosus, externe) symphyse pubienne ménisques (genou) insertion du tendon d Achille temporaire : cal (réparation des fractures osseuses)
Tissus conjonctifs spécialisés associés aux cartilages Le périchondre
Tissu conjonctif dense Zone externe «nourricière» : fibroblastes, vaisseaux, nerfs sensitifs, collagène type I cellules souches mésenchymateuses (division asymétrique) Zone interne «chondrogène» : Chondroblastes (fusiformes) Cartilage hyalin ou élastique Le périchondre Croissance «par apposition» = apport de nouveaux chondroblastes (puis chondrocytes) par l intermédiaire du périchondre. NB: Activité de croissance du périchondre limitée chez l adulte
Localisation : Le périchondre Entoure les cartilages hyalins et élastiques extra-articulaires Cartilage Latéral dans les cartilages articulaires en continuité avec le périoste et la capsule articulaire Os Cartilage articulaire Liquide synovial Capsule Os Périchondre Périoste
Capsules articulaires et synoviales
Capsule articulaire : La capsule articulaire Structure : feuillet interne = synoviale feuillet externe = Tissu conjonctif dense non orienté En continuité avec la zone externe du périchondre. Synoviales : Localisation Feuillet interne des capsules articulaires (diarthroses) et gaines des tendons Structure Tissu conjonctif lâche commun (vascularisation et innervation sensitive +++) avec cellules spécialisées synovialocytes ou synoviocytes - cellules dite «épithélioïdes» - activité sécrétoire (acide hyaluronique et lubricine) - activité de phagocytose
Le liquide synovial Localisation : Caractéristiques : diarthroses, gaines des tendons. - très peu cellulaire (rares macrophages) - très visqueux, incolore - aseptique Origine : plasma sanguin (filtration) enrichi par acide hyaluronique et lubricine produit par les synoviocytes (ou synovialocytes) Fonctions : oxygénation et nutrition du cartilage hyalin fonction de lubrifiant Note : Défenses immunitaires naturelles peu efficaces au niveau des diarthroses