B5 · Tissus conjonctifs
Tissu cartilagineux
Décrire le chondrocyte, la matrice cartilagineuse et le périchondre, et l'absence de vascularisation propre. Comparer cartilages hyalin, élastique et fibreux et décrire les modes de croissance du cartilage.
Histologie6 min de lecture15 QCM corrigés
Organisation générale du cartilage
Le cartilage associe deux propriétés mécaniques complémentaires :
- une résistance à la compression, due principalement à l'eau et aux protéoglycanes ;
- une résistance à la traction, assurée par les fibres de collagène.
Sa consistance ferme ne résulte donc pas d'une minéralisation comparable à celle de l'os, mais de l'organisation de sa matrice extracellulaire. L'ossification et le remodelage du tissu osseux relèvent de la fiche suivante.
Chondroblaste et chondrocyte
Le chondroblaste possède les caractères d'une cellule engagée dans une synthèse protéique intense : cytoplasme riche en réticulum endoplasmique rugueux et appareil de Golgi développé. Il produit notamment des collagènes, des glycoprotéines et des protéoglycanes.
Le chondrocyte est arrondi ou ovalaire. Son activité de synthèse varie selon son état fonctionnel et les contraintes mécaniques exercées sur le tissu.
Après une division, les cellules filles peuvent rester proches dans des chondroplastes voisins.
La présence d'un groupe isogénique traduit une croissance réalisée depuis l'intérieur du cartilage.
Matrice extracellulaire cartilagineuse
La matrice cartilagineuse comprend une phase fibreuse et une substance fondamentale fortement hydratée. Leur proportion et leur organisation déterminent les propriétés des différents cartilages.
Fibres et substance fondamentale
Les fibres sont principalement constituées de collagène de type II dans les cartilages hyalin et élastique. Le cartilage fibreux contient surtout du collagène de type I, organisé en faisceaux épais capables de résister à de fortes tractions.
La substance fondamentale contient des protéoglycanes, molécules formées d'une protéine centrale portant des glycosaminoglycanes. Ces molécules possèdent de nombreuses charges négatives, qui attirent les ions positifs et retiennent l'eau. La matrice forme ainsi un gel hydraté difficile à comprimer.
L'agrécane est un protéoglycane majeur du cartilage. Plusieurs molécules d'agrécane peuvent s'associer à une longue molécule d'acide hyaluronique, formant des agrégats volumineux. Cette architecture augmente la rétention d'eau et contribue à la résistance aux pressions.
Organisation autour des cellules
La matrice n'est pas homogène autour du chondrocyte :
- la matrice territoriale, proche des chondrocytes, est riche en protéoglycanes ;
- la matrice interterritoriale, plus éloignée des cellules, est relativement plus riche en fibres de collagène.
Cette organisation traduit le fait que les constituants nouvellement sécrétés sont d'abord concentrés autour des cellules avant de s'intégrer à l'ensemble de la matrice.
Nutrition et périchondre
Absence de vascularisation propre
Le cartilage ne contient normalement ni vaisseaux sanguins ni vaisseaux lymphatiques. Il ne possède pas non plus d'innervation propre. Les nutriments et le dioxygène atteignent donc les chondrocytes par diffusion à travers la matrice extracellulaire.
Cette diffusion est lente, car la matrice est abondante et les cellules peuvent être éloignées de la source nutritive. Le métabolisme des chondrocytes est ainsi adapté à un environnement relativement pauvre en dioxygène. Cette faible vascularisation explique également la capacité limitée de réparation du cartilage.
Structure du périchondre
Le périchondre comporte deux couches :
- une couche fibreuse externe, riche en fibroblastes, en fibres de collagène et en vaisseaux sanguins ;
- une couche chondrogène interne, contenant des cellules capables de se différencier en chondroblastes.
Les vaisseaux restent dans le périchondre : ils ne pénètrent pas dans la matrice cartilagineuse. Les substances nutritives diffusent depuis ces vaisseaux jusqu'aux chondrocytes.
Le périchondre est absent du cartilage articulaire et, habituellement, du cartilage fibreux. Lorsque le périchondre manque, la nutrition dépend d'une diffusion depuis les milieux ou tissus voisins.
Les trois types de cartilage
La distinction repose principalement sur la nature et l'organisation des fibres de la matrice.
Cartilage hyalin
Le cartilage hyalin est la forme fondamentale du tissu cartilagineux. Ses fibrilles de collagène de type II sont fines et masquées par la substance fondamentale, ce qui donne à la matrice un aspect homogène en microscopie optique. Les chondrocytes sont isolés ou réunis en groupes isogéniques.
Cartilage élastique
Le cartilage élastique possède l'organisation générale du cartilage hyalin, mais sa matrice contient en plus un réseau abondant de fibres élastiques. Celles-ci permettent au tissu de se déformer puis de reprendre sa forme initiale. Il est entouré d'un périchondre.
Cartilage fibreux
Le cartilage fibreux, ou fibrocartilage, présente des caractères intermédiaires entre le cartilage et le tissu conjonctif dense. Ses chondrocytes sont disposés en files entre des faisceaux épais de collagène de type I. Sa substance fondamentale est moins abondante et son périchondre est généralement absent.
Croissance du cartilage
Le cartilage peut croître selon deux mécanismes distincts mais complémentaires.
La croissance interstitielle entraîne d'abord la formation de groupes isogéniques. La matrice nouvellement synthétisée écarte progressivement les cellules. Ce mécanisme permet notamment l'expansion d'un cartilage dépourvu de périchondre.
La croissance appositionnelle augmente surtout l'épaisseur du cartilage. Elle nécessite un périchondre fonctionnel et ne peut donc pas avoir lieu dans les régions qui en sont dépourvues.
Avec l'âge, la densité cellulaire et l'activité de synthèse diminuent. La matrice peut se calcifier, ce qui réduit encore la diffusion des nutriments. Une matrice cartilagineuse calcifiée ne devient toutefois pas automatiquement du tissu osseux.
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