Ostéoclaste
Les ostéoclastes sont des cellules spécialisées de la matrice osseuse capables d’éroder l’os, un processus appelé résorption osseuse qui intervient lors de la croissance et du remodelage osseux. Ils font partie des trois principaux types de cellules osseuses, avec les ostéocytes et les ostéoblastes.
Ce sont des cellules de grande taille, mobiles et multinucléées, issues de la fusion de cellules de la lignée macrophage-monocyte, elles-mêmes dérivées des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse. Leur diamètre varie entre 20 et 100 μm et elles peuvent contenir jusqu’à 50 noyaux densément regroupés. On les trouve dans les cavités de résorption (également appelées lacunes de Howship ou cryptes ostéoclastiques), qui sont des dépressions de la matrice osseuse situées dans les régions de résorption.
Les ostéoclastes possèdent un cytoplasme riche en mitochondries et en vacuoles, dont la majorité fonctionne comme des lysosomes. Ce cytoplasme contient également un appareil de Golgi bien développé, ainsi que de nombreuses vésicules de transport et des réseaux de microtubules.
Au niveau du site de résorption osseuse, un ostéoclaste actif développe une structure spécialisée appelée bordure ébouriffée, qui est en contact direct avec la matrice osseuse. La bordure ébouriffée est caractérisée par de nombreuses microvillosités et correspond à une région fortement repliée de la membrane plasmique. Une zone circonférentielle existe entre la surface de la bordure en brosse et la matrice osseuse. Dans cet espace, les ostéoclastes libèrent des protons (H+) pour dégrader la composante minérale de l'os. Ils sécrètent également des enzymes protéolytiques lysosomales, telles que la cathepsine K, et non lysosomales, telles que la collagénase, qui dissolvent les protéines organiques de la matrice ostéoïde.
Les ostéoclastes jouent un rôle crucial dans le remodelage continu de l'os. Ils participent au maintien de l'homéostasie calcique sous l'influence de la parathormone (aussi nommée hormone parathyroïdienne ou PTH) et de la calcitonine. La parathormone stimule la résorption osseuse et la libération subséquente de calcium, tandis que la calcitonine, une hormone thyroïdienne, inhibe l'activité des ostéoclastes.
Les homologues dentaires des ostéoclastes sont les odontoclastes. Ils assurent la résorption des tissus dentaires lors de l'éruption des dents.
Mécanismes moléculaires
Les ostéoclastes résorbent l'os en adhérant fortement à sa surface et en créant une zone étanche appelée lacune de résorption (de Howship). Dans cet espace, ils sécrètent des protons (H+) via la V-ATPase et les canaux chlorure pour générer un milieu acide qui dissout les cristaux d'hydroxyapatite. Simultanément, ils libèrent des enzymes protéolytiques telles que la cathepsine K et les métalloprotéinases matricielles, qui dégradent le collagène de type I et d'autres composants organiques de la matrice. Les ions minéraux et les protéines dégradées ainsi produits sont endocytés, transportés à travers l'ostéoclaste et libérés dans la circulation sanguine. Ce processus est finement régulé par des voies de signalisation telles que RANKL-RANK-OPG et des facteurs de transcription comme NFATc1, garantissant ainsi un remodelage osseux équilibré entre résorption et formation.
| Terminologie | Français : Ostéoclaste |
| Définition | Cellule de grande taille multinucléée impliquée dans la résorption et le remodelage de l’os |
| Structure |
Noyau : Multinucléé Cytoplasme : Appareil de Golgi bien développé, nombreuses mitochondries, vacuoles, vésicules de transport, réseaux de microtubules et réticulum endoplasmique rugueux peu abondant |
| Fonction | Résorption de l’os |
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Kim Bengochea, Université Regis, Denver