thumb|Coupe de la tête d'un fémur de patient avec des métastases osseuses. On voit clairement la lésion lytique à la partie supérieure de la moelle. thumb|Métastases osseuses chez un patient atteint de carcinome de la prostate : presque toutes les côtes sont touchées.
Les métastases osseuses, ou métastases squelettiques, sont des tumeurs malignes secondaires des os, formées par le déplacement (métastase) de cellules cancéreuses d'une tumeur primaire.. Ce sont de loin les tumeurs osseuses les plus fréquentes chez l'adulte. Pour certains cancers, comme le cancer du sein ou de la prostate, les métastases osseuses sont une complication fréquente, qui a une influence substantielle sur la qualité de vie du patient concerné, ainsi que sur le déroulement et le pronostic de la maladie. Fondamentalement, toute tumeur qui métastase par voie sanguine peut infiltrer la moelle osseuse . Les métastases ainsi formées peuvent causer un déséquilibre de l'homéostasie osseuse entre l'activité des ostéoblastes (cellules qui fabriquent de l'os) et l'activité des ostéoclastes (cellules qui détruisent l'os) . On distingue ainsi les métastases osseuses lytiques (qui détruisent l'os), et les métastases ostéocondensantes, moins fréquentes. Le plus souvent, on observe une augmentation de l'activité ostéoclastique, ce qui entraîne une lyse osseuse. Les métastases osseuses provoquent des ostéopathies tumorales, c'est-à-dire des maladies osseuses provoquées par la tumeur. Elles peuvent par là influencer les échanges de matière de l'os localement ou globalement..
Après les ganglions, le poumon et le foie, c'est le squelette qui est le plus touché par les métastases cancéreuses. Les métastases osseuses conduisent dans bien des cas à des douleurs violentes et à une instabilité des os touchés, si bien que l'on peut en arriver à une fracture même sans accident. (Open Access)..
Le diagnostic de métastase osseuse signifie pour la plupart des cancers qu'il n'y a plus d'espoir de guérison. Le centre du traitement est alors dans la plupart des cas purement palliatif, c'est-à-dire que les mesures prises servent pour l'essentiel à améliorer la qualité de vie du patient. L'administration de bisphosphonates et la radiothérapie peuvent aussi dans la plupart des cas l'améliorer substantiellement..
Diffusion et répartition
thumb|Représentation schématique de la fréquence des métastases osseuses. Les localisations rares ne sont pas indiquées..
Tumeur primitiveFréquence desmétastases osseusesCancer du seinCancer de la prostateCarcinome bronchiqueCancer du reinCancer de la thyroïde39 %Tumeur du pancréasCarcinome colorectalCancer de l'estomacCarcinome hépatocellulaire8 %Carcinome de l'ovaire
Les métastases osseuses sont largement plus fréquentes que les tumeurs osseuses primitives, comme l'ostéosarcome. Aux États-Unis, on compte environ 1,3 million de nouveaux cas de cancer par an. Environ 50 % d'entre eux développent des métastases osseuses, ce que l'on peut démontrer aussi par les temps de vie. Face à cela, on compte environ 2000 cas de tumeurs primitives des os (aperçu limité sur Google livres).. Sur l’exemple de l’ostéosarcome, la plus courante des tumeurs malignes des os, il y a en Allemagne environ 200 nouveaux cas par an. Face à cela, on trouve dans une autopsie soigneuse, des métastases osseuses chez environ 70 % des patients qui meurent de cancer.....
Pour les par cancer par an en Allemagne, ceci correspondrait à de métastases osseuses. Un grand nombre de ces métastases tumorales restent cependant sans symptôme, et sont trop petites pour être détectées avec des procédés d'imagerie. Les métastases osseuses ne sont significatives sur le plan clinique et radiologique que pour environ 15 % des patients. Dans de nombreux cas, ce sont les métastases osseuses qui forment les premiers symptômes d'un cancer.
On a déjà pu trouver des métastases osseuses chez des momies (aperçu limité sur Google Livres). ; elles étaient cependant plutôt très rares chez l'homme., parce que le cancer est une maladie associée à l'âge selon données de Deaths: Leading Causes of 2002., NVSR, 53, 17., c'est-à-dire qu'il existe une relation entre la probabilité de maladie et l'âge. Seule une petite partie de nos aïeux atteignait un âge où l'on a une haute probabilité de tomber malade d'un cancer.
En raison de la prospective démographique dans la plupart des pays, l'espérance de vie croissante des populations, et les soins médicaux améliorés font que l'incidence (nombre de nouveaux cas) des métastases osseuses croît constamment. Les progrès du traitement de la plupart des cancers ont conduit à une amélioration du temps de survie relatif., qui est corrélée avec une augmentation des cas de métastases osseuses. L'amélioration des thérapies du cancer élève la probabilité statistique de développer des métastases osseuses (revue)...
La probabilité d'une métastase osseuse dépend fortement de la tumeur primitive et de son stade. Chez les hommes décédés de Cancer de la prostate, par exemple, on peut trouver chez 90 % d'entre eux des métastases osseuses... Pour le cancer du sein, les métastases osseuses sont extrêmement fréquentes. 90 % de toutes les métastases osseuses proviennent de cancers du sein, de la prostate, des bronches, des reins ou de myélome multiple. Les métastases osseuses sont rares pour les sarcomes ou pour les lymphomes – à part le myélome multiple cité ci-dessus (aperçu limité sur Google livres)..
L'âge moyen des patients concernés se situe chez les hommes dans la sixième décennie et chez les femmes, en raison du cancer du sein, dans la cinquième décennie..
Les métastases osseuses apparaissent dans environ 75 % des cas à plusieurs. Dans les autres cas, elles sont solitaires, et peuvent simuler une tumeur osseuse primitive.
Pathogenèse
Formation des métastases
vignette|left|redresse=1.5|Trois étapes principales sont nécessaires à la survenue d'une métastase osseuse : 1) évasion de la cellule cancéreuse du site tumoral primaire 2) extravasation de la circulation sanguine et ensemencement de la moelle osseuse 3) greffe osseuse . Une fois greffées dans l'os, les cellules néoplasiques sécrètent des facteurs pro-ostéoclastogéniques, tels que le facteur de nécrose tumorale, la protéine en rapport avec l'hormone parathyroïdienne (PTHrP), les interleukines, des facteurs de croissance ressemblant à l'insuline (IGF), le facteur de stimulation des colonies de macrophages et le ligand du RANK, favorisant la différenciation et l'activité des ostéoclastes. L'expression Jagged1 par les cellules néoplasiques alimente la sécrétion d'interleukine 6 par les ostéoblastes, exacerbant l'ostéoclastogenèse et la croissance tumorale. Les ostéoclastes matures, à leur tour, libèrent plusieurs facteurs pro-tumorigènes, tels que le facteur de croissance transformant , le facteur de croissance de l’endothélium vasculaire, des protéines morphogénétiques osseuses, le facteur de croissance dérivé des plaquettes (PDGF) et Ca2+, tous capables de stimuler la croissance tumorale. Cela conduit à l’instauration et à l’alimentation du cercle vicieux entre les cellules cancéreuses et les ostéoclastes actifs.
Quand des cellules cancéreuses se détachent de la tumeur primitive et circulent dans le système sanguin ou lymphatique, alors un petit nombre de ces cellules peut se fixer dans d'autres organes et s'y multiplier (« former une colonie »).. Dans le cas de métastase osseuse, la dissémination se fait presque exclusivement par voie sanguine.
L'os reçoit environ 10 % du débit sanguin. On y observe pourtant plus fréquemment des métastases que dans d'autres organes plus vascularisés (comme le cerveau). Ceci s'explique principalement par la structure des vaisseaux sanguins dans l'os. Au niveau de la moelle osseuse, les capillaires sont sinusoïdes : les cellules endothéliales sont disjointes, et la membrane basale perd sa cohésion, ce qui explique que les cellules cancéreuses peuvent plus facilement sortir des vaisseaux et s'installer dans l'os.
Les organes cibles pour l'installation de cellules tumorales sont souvent ceux qui sont les plus proches de la tumeur primitive, et en aval du courant. D'habitude, les cellules cancéreuses détachées de la tumeur primitive envahissent la moelle osseuse par l'artère nourricière, l'artère apportant le sang dans l'os. Par contre, le carcinome de la prostate fait des métastases avant tout à travers un plexus veineux se trouvant devant la colonne vertébrale, et donc, par fréquence décroissante, les vertèbres lombaires, le fémur, le bassin, les vertèbres dorsales et les côtes..
Les domaines de l'os dans lesquels se fait l'hématopoïèse offrent aux cellules cancéreuses des conditions de croissance favorables.. La faible vitesse d'écoulement du sang dans l’os facilite en outre l'accrochage des cellules à la paroi du vaisseau. C'est alors que la membrane basale séparant le vaisseau et la moelle peut être ouverte par des enzymes de la cellule tumorale et cette dernière peut pénétrer dans la moelle.. Les métastases osseuses naissent presque exclusivement dans le volume de la moelle..
Au début, la métastase se trouve dans la cavité remplie de moelle rouge à l'intérieur de l’os. Puis des régions plus éloignées de l'os spongieux, et enfin l'os compact sont attaqués (revue).. Les cellules cancéreuses perturbent l'homéostasie osseuse qui est basée sur l'équilibre entre la formation osseuse et la résorption osseuse. L'hyperactivité ostéclastique aboutit à des métastases ostéolytiques.L'hyperactivité ostéblastique aboutit à des métastases ostéocondensantes
Chez beaucoup de patients, des métastases osseuses ne se forment souvent que plusieurs années après la suppression de la tumeur primitive. On suppose que dans ces cas, les cellules cancéreuses restent longtemps en état dormant, sans se multiplier pendant des années, avant de devenir cliniquement significatives (revue). (revue)...
La question de savoir quels sont les organes préférés par les cellules cancéreuses pour faire des métastases n'a pas encore reçu de réponse dans une large mesure ; selon la théorie seed-and-soil, la colonisation a lieu quand la cellule tumorale (seed) montre une affinité particulière pour le milieu environnant l'organe concerné (soil). Les protéines avec de bonnes propriétés d'adhésion, comme les cadhérines, semblent jouer un rôle important pour la colonisation.
L'expérience montre qu'il y a des différences substantielles dans la probabilité pour des cancers de différents organes de provoquer des métastases osseuses (voir table ci-dessus).
Métastases ostéolytiques, ostéocondensantes et mixtes
thumb|Patient de 61 ans avec un carcinome hépatocellulaire (CHC) sarcomatoïde et une métastase au sommet de l'ilium à proximité de l’articulation sacro-iliaque. Sur cette radio, la lésion ostéolytique est indiquée par une flèche blanche. thumb|Scintigraphie du squelette au 99 mTc-diphosponate de méthylène chez le patient avec CHC.