Les ostéoblastes sont l'un des trois types de cellules que l'on retrouve dans le tissu conjonctif spécialisé dans le support structurel du corps: l'os. Ces cellules sont dérivées d'autres cellules appelées cellules ostéoprogénitrices et leur fonction principale est de synthétiser la matrice osseuse.
L'os est composé d'une matrice extracellulaire qui durcit grâce au dépôt de calcium, donnant la force et la rigidité des tissus, et de trois principales classes de cellules: les ostéoblastes, les ostéoclastes et les ostéocytes.
Micrographie lumineuse d'un os `` spongieux '' décalcifié montrant des ostéoblastes actifs synthétisant activement l'ostéoïde (Source: Robert M. Hunt via Wikimedia Commons)
Les ostéoblastes sont connus sous le nom de cellules de formation osseuse, tandis que les ostéoclastes et les ostéocytes sont respectivement les cellules de résorption et de «brèche». Parmi ceux-ci, la classe la plus abondante correspond aux ostéocytes (plus de 90%), suivis des ostéoblastes (5%) et, dans une moindre mesure, des ostéoclastes (1%).
Ces cellules ont traditionnellement été identifiées comme des cellules formant des os. Cependant, il est actuellement connu avec certitude qu'ils participent à de nombreux autres événements tels que, par exemple, la synthèse de facteurs paracrines et autocrines tels que les cytokines, les facteurs de croissance, les protéases et autres.
Formation
Les ostéoblastes sont dérivés de cellules précurseurs mésenchymateuses, qui donnent également naissance à des chondrocytes (cellules cartilagineuses), des myoblastes (cellules musculaires), des adipocytes (cellules graisseuses) et des cellules tendineuses, selon les facteurs de transcription qui régulent leur différenciation.
Puisqu'ils appartiennent au système cellulaire stromal ou mésenchymateux, les ostéoblastes sont associés à la moelle osseuse et appartiennent à une lignée distincte du système cellulaire hématopoïétique.
Parmi les éléments impliqués dans la formation de ces cellules figurent trois facteurs de transcription (Cbfa1, Osx et ATF4) et certaines protéines ayant des fonctions spécifiques dans la morphogenèse osseuse.
Au cours de la squelettongénèse, les ostéoblastes participent à deux formes de développement osseux: intramembranaire, qui donne naissance au crâne, et endochondral, qui est formé à partir d'un «moule» de cartilage.
Cependant, cette classe particulière de cellules osseuses n'est pas complètement différenciée, puisqu'elles peuvent «plonger» dans la matrice extracellulaire pour former des ostéocytes, dont le système sécrétoire est réduit; ou, au contraire, ils peuvent subir des processus apoptotiques (mort cellulaire programmée).
Le sort cellulaire des ostéoblastes, ainsi que celui de la plupart des cellules d'un organisme, est déterminé génétiquement, et les événements de prolifération et de différenciation dépendent fortement des hormones et des facteurs de transcription.
caractéristiques
Les ostéoblastes sont des cellules sécrétoires multinucléées partiellement différenciées (avec plusieurs noyaux), dans lesquelles les organites sont spatialement ordonnés de sorte que le noyau reste éloigné de la région sécrétoire proéminente.
Selon les micrographies électroniques, les ostéoblastes ont un réticulum endoplasmique rugueux abondant et un complexe de Golgi très développé avec de nombreuses vésicules sécrétoires, ce qui explique la fonction sécrétoire active de ces cellules.
Elles sont connues sous le nom de cellules «cuboïdes» en raison de leurs caractéristiques morphologiques et forment des couches unicellulaires collées aux surfaces osseuses.
Contrairement à d'autres cellules apparentées telles que les ostéocytes (dans lesquelles ils peuvent se différencier), les ostéoblastes entrent en contact avec leurs cellules voisines par de courtes extensions et utilisent des plus longues pour communiquer avec les ostéocytes voisins.
Les ostéoblastes et la plupart des ostéocytes sont séparés de la matrice osseuse minéralisée grâce à une substance organique dans la matrice osseuse appelée ostéoïde, synthétisée par les ostéoblastes.
Dans leurs membranes cellulaires, les ostéoblastes ont des facteurs importants tels que les intégrines et les récepteurs hormonaux, parmi lesquels se distinguent les récepteurs de l'hormone parathyroïdienne. Cela stimule la sécrétion du ligand de l'ostéoprotégérine, nécessaire à la différenciation des ostéoclastes.
Ils sont capables de répondre aux œstrogènes, à l'hormone de croissance, à la vitamine D3 et à la thyroxine, ainsi qu'à d'autres facteurs tels que les cytokines et des facteurs de transcription spécifiques dont dépend leur différenciation.
Caractéristiques
Les fonctions des ostéoblastes peuvent être résumées dans le maintien de l'architecture squelettique, puisqu'ils sont responsables de la synthèse des constituants organiques de la matrice osseuse. Ceux-ci comprennent les fibres de collagène, les glycoprotéines et certains protéoglycanes.
Leurs fonctions sont principalement liées à leur maturation, car à partir d'une origine commune, ils peuvent se différencier en matrice osseuse synthétisant des ostéoblastes, des cellules de revêtement osseux et des ostéocytes.
Il est également en charge de la synthèse de certaines enzymes et facteurs spécifiques dont la fonction consiste à éliminer l'ostéoïde, contribuant à l'accès des ostéoclastes à la surface osseuse calcifiée, contrôlant ainsi sa fonction.
Avec les ostéoclastes, les ostéoblastes participent aux processus de remodelage osseux en remplaçant les régions de l'os réabsorbées par les ostéoclastes en réponse à différents types de contraintes mécaniques appliquées au tissu osseux.
Puisqu'ils ont la capacité de réguler l'activité des ostéoclastes, les ostéoblastes participent indirectement à l'homéostasie calcique corporelle.
Ils participent non seulement à la sécrétion des composants organiques de la matrice osseuse, mais également à sa calcification par la sécrétion d'enzymes telles que la phosphatase alcaline, capables de réguler la phosphorylation d'autres phosphoprotéines.
De plus, certaines des glycoprotéines produites par ces cellules, telles que l'ostéonectine / SPARC, la ténascine C, la fibronectine et les membres de la famille des protéines des thrombospondines, sont impliquées dans la régulation de l'adhésion, de la migration, de la prolifération et de la différenciation des autres. cellules osseuses.
Pathologies associées
De nombreuses maladies chez l'homme sont liées à la fonction des ostéoblastes, conséquence de l'implication directe de ces cellules dans la formation des os.
Parmi les maladies les plus courantes associées aux ostéoblastes, on trouve l'ostéoporose, la maladie de Paget (qui a à voir avec la déformation et la fragilité des os) et l'arthrose (usure des tissus protecteurs qui tapissent les extrémités des os).
L'ostéoporose, par exemple, résulte d'un équilibre négatif entre l'activité de formation osseuse des ostéoblastes et l'activité de résorption osseuse dans laquelle se spécialisent les ostéoclastes.
Ce solde négatif semble être lié à des déficiences dans la prolifération ou la différenciation des cellules ostéoprogénitrices ou à des événements d'apoptose excessifs.
Références
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