Au cours du développement embryonnaire, la plupart des os se forment via des condensations mésenchymateuses. Dans le cas des os du crâne, ces condensations se différencient alors directement en cellules osseuses dans le processus appelé ossification intramembraneuse. Cependant, le processus osseux long est différent et permet une croissance jusqu’à la puberté.
Les os longs se développent sur un gabarit de cartilage, dans un processus appelé ossification endochondrale. Initialement, les condensations mésenchymateuses se différencient en cartilage, peuplé de cellules appelées chondrocytes. Le gabarit se condense alors et devient hypoxique au milieu. Cela stimule en outre la différenciation des cellules et induit la sécrétion de certaines molécules qui attirent les vaisseaux sanguins, et avec eux, les cellules formant le sang. L’os est ensuite posé sur le gabarit du cartilage. Le cartilage restant continue de se dilater et de mourir, entraînant la formation d’os long. Plus tard dans le développement, un autre événement d’invasion sanguine se produit à l’extrémité des os et un centre secondaire d’ossification se forme. Le cartilage entre les deux centres d’ossification continue de conduire la formation de l’os long jusqu’à la puberté, lorsque son activité s’empare et que les éléments osseux fusionnent.
Le diagramme ci-dessous illustre ce processus en utilisant le Bleu Alcian (tache spécifique au cartilage) et le rouge Alizarine (tache spécifique à l’os) de spécimens de souris en développement:
Fait intéressant: Le tissu cartilagineux n’est pas minéralisé et ne s’affiche pas sur une radiographie. Voyez si vous pouvez repérer la différence entre la radiographie du genou jeune et adulte ci-dessous:
La structure responsable de la croissance des os longs est entièrement composée de cartilage. c’est ce qu’on appelle la plaque de croissance du cartilage. La plaque de croissance est constituée uniquement d’un type de cellule, appelé chondrocyte, cependant, le long de la hauteur de la plaque de croissance, les chondrocytes existent à différents stades de différenciation, comme illustré ci-dessous.
Les chondrocytes dans la zone de repos forment un pool de cellules pour le reste de la structure. En sortant de cette zone, ils s’aplatissent et se divisent, entraînant ainsi la croissance des os longs. Lors de la division, ils s’alignent dans les colonnes le long de l’axe de la plaque de croissance. Vers le bas de la structure, les chondrocytes s’agrandissent (hypertrophie), commencent à sécréter un cocktail différent de molécules, qui attirent l’invasion des vaisseaux sanguins, et finissent par mourir, laissant derrière eux un échafaudage de protéines sur lequel le nouvel os est déposé.
Comme vous pouvez l’apprécier dans l’histoire ci-dessus, l’ossification endochondrale est un processus étroitement réglementé et complexe. En raison de diverses mutations, de nombreuses choses peuvent mal tourner, entraînant un groupe de conditions génétiques collectivement appelées dysplasies squelettiques.