Ostéoclaste

Concept d’ostéoclaste

L’ostéoclaste est une cellule du tissu osseux. Il a pour fonction la résorption du tissu osseux au long du processus dénommé remodelage. Ce processus, pendant lequel les ostéoclastes résorbent l’os et les ostéoblastes synthétisent de nouveaux composants organiques de la matrice osseuse, est essentiel à la conservation de l’homéostasie du calcium ainsi qu’à la conservation de l’intégrité du squelette.

Morphologie

Les ostéoclastes sont des cellules mobiles, arrondies et géantes (50 a 100µm). Elles sont très ramifiées et multinucléées (6 à 50 noyaux). Elles possèdent un appareil de Golgi très développé, plusieurs mitochondries périnucléaires ainsi qu’une grande quantité de lysosomes.

L’ostéoclaste actif présente une polarité. Il possède, sur la face coté os, une « bordure en brosse » caractérisée par la présence de nombreux prolongements villeux.

Origine et régulation

Les ostéoclastes ont une origine hématopoïétique dans la lignée myéloïde. Ses précurseurs dérivent de pro-monocytes qui se différencient en cellules dendritiques ou en ostéoclastes selon les facteurs présents dans leur microenvironnement. Ce processus, appelé ostéoclastogenèse, est régulé par différentes cellules, notamment par les ostéoblastes et par les cellules du stroma médullaire.

Les ostéoblastes et les cellules du stroma stimulent la différenciation et la prolifération des ostéoclastes par le contact avec les cellules précurseurs  et la libération de M-CSF (macrophage colony stimulating factor) et de RANKL, le ligand du récepteur RANK (récepteur pour l’activation du facteur de transcription NF-kB).

Le facteur M-CSF est essentiel dans les premiers stades de l’ostéoclastogenèse car il augmente la capacité de survie des précurseurs ostéoclastiques. RANKL fait parti de la superfamille des ligands du facteur de nécrose tumoral, TNF ((tumor necrosis factor), il se lie au récepteur RANK à la superficie des cellules précurseurs et induit, avec M-CSF, l’expression de gènes qui typifient la lignée ostéoclastique: TRAP (phosphatase acide tartrate-résistante), CATK (cathepsine K), CA2 (anhydrase carbonique 2), intégrines de la classe β₃, entre autres.

D’autres facteurs interviennent aussi dans la différentiation des ostéoclastes, tels que des cytokines, des hormones systémiques ou des facteurs de croissance.

Les précurseurs ostéoclastiques migrent, au travers de stimuli chimiotactiques, via le flux sanguin jusqu’à l’os. Ils adhérent à la superficie et se fusionnent pour former des ostéoclastes matures multinucléés.

La différenciation et la prolifération des ostéoclastes sont inhibaient par l’ostéoprotégerine (OPG), synthétisée par des cellules de la lignée ostéoblastique, qui par son interaction avec RANKL empêche son action. La quantité d’OPG augmente avec le degré de différenciation ostéoclastique permettant ainsi le maintient de l’équilibre entre la résorption et la synthèse du nouvel os.

Fonction    

Pendant le processus de résorption, les ostéoclastes activés se déplacent le long de la superficie de l’os et forment plusieurs cavités appelés Lacunes de Howship. L’activité de résorption est ainsi alternée avec des périodes de migration.

La résorption osseuse s’effectue en 2 étapes :

• La dégradation de la phase inorganique de la matrice : Les ostéoclastes secrètent, au travers de l’activité de l’anhydrase carbonique 2, une grande quantité de protons. L’acidification du compartiment de résorption provoque la dissolution des cristaux de phosphate de calcium;

• La dégradation de la phase organique de la matrice : Des enzymes hydrolytiques, telles que les cathepsines et les collagénases, sont libérées pour digérer la matrice protéique déminéralisée.

En moyenne, les ostéoclastes vivent 15 jours puis meurent par apoptose.

References:

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