La matrice osseuse C'est la substance minéralisée dans laquelle sont incrustées les différentes cellules qui composent les os. Elle est définie plus précisément comme la substance intercellulaire du tissu osseux, qui représente l'essentiel de sa masse et qui est composée de deux fractions, l'une organique et l'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 ayant des fonctions spécifiques. C'est un tissu extrêmement résistant et dur, mais à la fois très dynamique et changeant, car il est dans un équilibre permanent de formation et de résorption (remodelage osseux), dont les différents types de cellules qui le forment sont responsables..
De manière générale, ce tissu conjonctif spécialisé est constitué de ses cellules et de la matrice osseuse avec ses fractions organiques et inorganiques. La minéralisation de ces composants externes aux cellules (extracellulaires ou intercellulaires) est ce qui donne aux os force et résistance..
Il existe 4 types de cellules osseuses: les cellules ostéoprogénitrices ou ostéogéniques, les ostéoblastes, les ostéocytes et les ostéoclastes. Les ostéocytes sont des cellules osseuses matures et sont principalement responsables de la sécrétion de la fraction organique de la matrice osseuse.
Ces cellules sont confinées à l'intérieur de certaines «lacunes» produites par la minéralisation de la matrice qu'elles ont sécrétée, elles n'ont pas la capacité de se diviser plus tard et sont dérivées d'ostéoblastes.
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Comme nous l'avons mentionné précédemment, la matrice osseuse est une substance complexe, car elle est composée d'une fraction organique et d'une fraction 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 appelée collagène et d'autres éléments protéiques différents tels que, par exemple, différentes classes de protéoglycanes qui forment la soi-disant «substance fondamentale» (une sorte de gel homogène).
L'autre 70% correspond à la fraction minérale, qui est formée principalement par l'hydroxyapatite, un complexe de phosphate de calcium cristallin, et c'est pour cette raison que le tissu osseux est dit être très important pour l'homéostasie calcique dans le corps humain et dans celui des autres animaux.
La fraction organique de la matrice osseuse est principalement du 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 du génome humain codent pour des protéines de type collagène et il existe plus de 20 types différents de collagènes répartis dans les différents tissus du corps. La matrice osseuse est riche en collagène de type I (plus de 90%), mais elle présente également des proportions plus faibles de collagène III, V, X et XII.
Chaque fibre de collagène est formée par le groupement d'autres fibrilles «procollagènes», qui sont composées de trois chaînes alpha-hélicoïdales de plus de 1 000 résidus d'acides aminés et mesurent environ 300 nanomètres de long..
Le collagène donne aux os une certaine flexibilité, tandis que les minéraux de la fraction inorganique leur confèrent rigidité et force.
Sans la fraction inorganique, les os seraient complètement flexibles, mais sans collagène, ils seraient fragiles comme la craie de tableau noir, de sorte que les variations entre les proportions et la distribution des deux fractions donnent aux os la capacité de maintenir un «équilibre» par rapport à la flexibilité et 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 qui les présente.
Environ 10% de la fraction organique de la matrice osseuse est constituée d'autres protéines non collagéniques, parmi lesquelles:
- Fibronectine
- Ostéopontine
- Ostéocalcine
- Sialoprotéine osseuse
- Decorin (protéoglycane)
- Biglycan (protéoglycane)
De ce groupe, les protéines les plus abondantes sont la sialoprotéine osseuse et l'ostéopontine, bien que cela dépende 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, notamment liées à la différenciation des ostéoblastes, à la minéralisation, à l'adhésion cellulaire et au remodelage osseux..
La fraction inorganique représente une part importante des composants de la matrice osseuse (entre 60 et 80%, selon le type d'os). C'est la fraction, comme nous l'avons déjà mentionné, qui 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 (presque 99%), le phosphore (85%), le sodium et le magnésium (entre 40% et 60%).%) , qui forment des cristaux autour et entre les fibres de collagène de la fraction organique.
Le principal composé cristallin formé par certains des ions décrits est l'hydroxyapatite de calcium, qui est de loin le composé le plus abondant dans la fraction inorganique de la matrice osseuse. L'hydroxyapatite est un composé de phosphate de calcium (Ca10PO4OH2) dont les cristaux mesurent environ 200 Å.
Il est important de noter que, bien qu'une grande quantité de matrice osseuse soit calcifiée, c'est-à-dire minéralisée (durcie), il existe 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.
Cette fine couche est connue dans le domaine de l'ostéologie et de la médecine sous le nom de ostéoïde et il a différentes fonctions. De plus, il peut être éliminé ou dégradé par voie enzymatique afin de démarrer les processus de résorption et de remodelage osseux..
La matrice osseuse est responsable de la rigidité et de la résistance des os, c'est pourquoi elle joue un rôle fondamental au regard des principales fonctions de ce tissu comme support mécanique du corps, ainsi que protection et soutien des structures corporelles. . contre la force de gravité.
D'autre part, grâce à la présence de cette substance dans la structure de chaque os, le squelette sert de site d'attache des muscles qui permettent la locomotion et d'autres mouvements de grande importance pour la vie animale et, bien sûr, la vie humaine..
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