Composition et fonction de la matrice osseuse

La Matrice osseuse C'est la substance minéralisée dans laquelle les différentes cellules qui composent les os sont intégrées. Il est défini plus spécifiquement comme la substance intercellulaire du tissu osseux, qui représente la majeure partie de la masse de la même et qui est composée de deux fractions, un organique et un autre inorganique.

Le tissu osseux est celui qui forme les os du squelette de certains animaux et est composé de différents types de cellules, chacune avec des fonctions spécifiques. C'est un tissu extrêmement résistant et dur, mais en même temps très dynamique et changeant, car il se trouve dans un équilibre permanent de formation et de résorption (remodelage osseux), dont les différents types de cellules qui le forment sont responsables.

B.Org / licences / by-sa / 3.0) via Wikimedia Commons)

En général, ce tissu conjonctif spécialisé est formé par ses cellules et sa matrice osseuse avec ses fractions organiques et inorganiques. La minéralisation de ces composants externes aux cellules (extracellulaire ou intercellulaire) est celui qui donne la force et la résistance aux os.

Les types de cellules osseuses sont 4: cellules ostéoprogènes ou ostéogéniques, ostéoblastes, ostéocytes et ostéoclastes. Les ostéocytes sont des cellules osseuses matures et sont principales responsables de la sécrétion de la fraction organique de la matrice osseuse.

Ces cellules sont maintenues à l'intérieur de certains «lagunes» produites par la minéralisation de la matrice qu'ils ont sécrétée, elles n'ont pas la capacité de diviser plus tard et de dériver des ostéoblastes.

[TOC]

Composition de la matrice osseuse

Comme mentionné ci-dessus, la matrice osseuse est une substance complexe, car elle est formée par une fraction organique et inorganique.

Environ 30% du poids du tissu osseux correspond à la fraction organique de la matrice osseuse, qui se compose principalement de fibres d'une protéine connue sous le nom collagène et d'autres éléments protéiques différents tels que différents types de protéoglycanes qui forment la "substance fondamentale" si appelée (une sorte de gel homogène).

Peut vous servir: développement embryonnaire et fœtal: étapes et caractéristiques semaine par semaine

Les 70% autres correspond à la fraction minérale, qui est principalement formée par l'hydroxyapatite, un complexe cristallin de phosphate de calcium, et c'est pour cette raison qu'il est dit que le tissu osseux est très important pour l'homéostasie du calcium dans le corps humain et en ce que dans des autres animaux.

Fraction organique

La fraction organique de la matrice osseuse est principalement le collagène, l'une des protéines les plus abondantes du corps humain. Le collagène est une protéine fibreuse multimérique, dont la structure est similaire à une corde ou une corde, car elle est composée de plusieurs sous-unités ou fibrilles.

Plus de 30 gènes dans le génome humain codent pour les protéines de collagène et il existe plus de 20 types différents de collagènes répartis dans les différents tissus corporels. La matrice osseuse est riche en collagène de type I (plus de 90%), mais a également des proportions plus faibles de collagène III, V, X et XII.

Chaque fibre de collagène est formée par le regroupement d'autres fibrilles de «procollagène», qui sont composées de trois chaînes alpha-hélicoïdes de plus de 1.000 déchets d'acides aminés et ont environ 300 nanomètres de longueur.

Importance

Le collagène donne aux os une certaine flexibilité, tandis que les minéraux de la fraction inorganique leur donnent une raideur et une résistance.

Sans la fraction inorganique, les os seraient complètement flexibles, mais sans collagène, ils seraient fragiles en tant que craie à tableau noir, de sorte que les variations entre les proportions et la distribution des deux fractions donnent aux os la capacité de maintenir une flexibilité «d'équilibre» et des exigences de rigidité.

Certaines mutations génétiques des gènes qui codent pour les différents types de collagènes dans le corps ou pour les protéines qui participent à leur assemblage, produisent des anomalies anatomiques qui peuvent sérieusement compromettre l'intégrité du tissu osseux et, par conséquent, la santé physique de l'OMS les présente.

Peut vous servir: endostio

Autres protéines de fraction organique

Environ 10% de la fraction organique de la matrice osseuse est composée d'autres protéines non collagènes parmi lesquelles sont:

- Fibronectine

- Ostéopontina

- Ostéocalcina

- Sialoprotéine osseuse

- Decorrina (protéoglycane)

- Biglican (protéoglycane)

De ce groupe, les protéines les plus abondantes sont la sialoprotéine osseuse et l'ostéopontine, bien que cela dépend de différents facteurs.

Bien que ces protéines non collagènes ne représentent qu'une petite partie de la fraction organique, elles ont des fonctions importantes dans le tissu osseux, en particulier lié à la différenciation des ostéoblastes, de la minéralisation, de l'adhésion cellulaire et du remodelage osseux.

Fraction inorganique

La fraction inorganique représente une partie substantielle des composants de la matrice osseuse (entre 60 et 80%, selon le type osseux). C'est la fraction, comme nous l'avons déjà mentionné, ce qui leur donne la rigidité et la résistance caractéristiques aux os du corps.

Le tissu osseux, grâce à la composition de la fraction inorganique de sa matrice, est le principal réservoir d'ions tels que le calcium (près de 99%), le phosphore (85%), le sodium et le magnésium (entre 40% et 60%), qui se forment cristaux autour et entre les fibres de collagène de la fraction organique.

Le composé cristallin principal formé par certains des ions décrits est l'hydroxyapatite de calcium qui, avec beaucoup, est le composé le plus abondant de la fraction inorganique de la matrice osseuse. L'hydroxiapatite est un composé de phosphate de calcium (CA10PO4OH2) dont les cristaux ont environ 200 Å.

Ostéoïde

Micrographie d'un ostéoïde. Source: Robert M. Chasse / cc by-sa (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)

Il est important de dire que, bien qu'une grande quantité de la matrice osseuse soit calcifiée, c'est-à-dire, minéralisée (durcie), il y a une fine couche de matrice osseuse non calcifiée qui entoure les ostéoblastes et les ostéocytes et qui forme une sorte d'interface entre les cellules et la matrice calcifiée.

Peut vous servir: Henle Handle: Structure, caractéristiques et fonction

Cette couche mince est connue dans le domaine de l'ostéologie et de la médecine comme ostéoïde Et il a des fonctions différentes. De plus, cela peut être supprimé ou dégradé enzyamatique afin de commencer les processus de résorption et de remodelage osseux.

Fonction de matrice osseuse

La matrice osseuse est responsable de la rigidité et de la force des os, il joue donc un rôle fondamental en ce qui concerne les principales fonctions de ce tissu comme soutien mécanique pour le corps, en plus de la protection et du soutien des structures corporelles contre la force de gravité.

Squelette humain (source> Ladyofhats / Domaine public, via Wikimedia Commons)

D'un autre côté, grâce à la présence de cette substance dans la structure de chaque os, le squelette sert de site de fixation des muscles qui permettent la locomotion et d'autres mouvements de la plus haute importance pour la vie animale et, bien sûr, l'homme.

Les références

1. Fuchs, R. K., Thompson, W. R., & Gardien, s. J. (2019). Biologie osseuse. Dans les biomatériaux de réparation osseuse (pp. 15-52). Woodhead Publishing.
2. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Texte de l'atlas histologique (2e éd.). Mexique D.F.: McGraw-Hill Inter-American Editors.
3. Gorski, J. P., & Hankenson, k. D. (2020). Protéines secrètes non collagènes de l'os. Dans les principes de la biologie osseuse (pp. 359-378). Presse universitaire.
4. Johnson, K. (1991). Histologie et biologie cellulaire (2e éd.). Baltimore, Marylnand: The National Medical Series for Independent Study.
5. Ross, M., & Pawlina, W. (2006). Histologie. Un texte et un atlas avec une biologie cellulaire et moléculaire corrélée (5e Ed.). Lippinott Williams et Wilkins.
6. Jeune, m. F. (2003). Protéines de matrice osseuse: leur fonction, leur régulation et leur relation avec l'ostéoporose. Osteoporosis International, 14 (3), 35-42.