Ostéoporose: la biologie de la perte osseuse liée à l'âge révélée

Les chercheurs ont cartographié un mécanisme cellulaire qui joue un rôle clé dans la perte osseuse liée à l'âge. Ils suggèrent que les résultats apportent non seulement un éclairage sur la biologie de l'ostéoporose, mais devraient également aider à développer de nouveaux médicaments pour traiter la maladie.
De nouvelles recherches ont porté sur la biologie de l'ostéoporose.

Dans le journal PNASDes scientifiques de l'Université d'Alabama à Birmingham et de l'Université de Zhejiang en Chine expliquent comment une protéine appelée Cbf-beta est importante pour contrôler la vitesse à laquelle les nouvelles cellules osseuses remplacent les anciennes.

L'ostéoporose est une maladie caractérisée par la fragilité et la fragilité des os, ce qui augmente le risque de fractures. L'os est un tissu vivant qui se régénère constamment, et le corps maintient un équilibre - appelé homéostasie - entre la création de nouvelles cellules osseuses et l'élimination des vieilles cellules.

À mesure que nous vieillissons, la vitesse à laquelle le nouvel os remplace l'os ancien ou endommagé ralentit et la densité osseuse diminue progressivement. Mais si ce taux ralentit trop, cela peut mener à l'ostéoporose.

L'ostéoporose est un grave problème de santé mondial et est plus fréquente chez les femmes que chez les hommes. Les estimations suggèrent qu’environ 1 femme sur 3 et 1 homme sur 5 âgés de plus de 50 ans souffrent de fractures osseuses dues à l’ostéoporose.

Chez les femmes de plus de 45 ans, la maladie représente plus de jours d'hospitalisation que de diabète, de crise cardiaque et de cancer du sein.

Aux États-Unis, on estime que la faible masse osseuse et l'ostéoporose affectent plus de la moitié (55%) des personnes âgées de 50 ans et plus.

Cellules progénitrices

Les cellules progénitrices sont des cellules immatures qui restent en réserve jusqu'à ce qu'elles reçoivent des instructions génétiques de facteurs de transcription leur indiquant quel type de cellule devenir. Dans le cas du tissu osseux, les cellules progénitrices sont des "cellules souches mésenchymateuses" de la moelle osseuse.

Selon les instructions qu'ils reçoivent, les cellules souches mésenchymateuses peuvent devenir matures: cellules productrices d'os appelées ostéoblastes; cellules productrices de cartilage ou chondrocytes; et les adipocytes, ou cellules graisseuses.

Jusqu'à présent, on ne savait pas exactement ce qui contrôlait la direction de maturité des cellules progénitrices afin de maintenir l'équilibre délicat ou l'homéostasie de la formation osseuse.

Lorsqu'ils ont étudié les facteurs de transcription contrôlant la direction de la maturité, l'équipe a constaté qu'une protéine appelée sous-unité bêta (Cbf-beta) était essentielle pour changer de destination entre les cellules productrices d'os et les cellules adipeuses.

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Pour entreprendre l'étude, l'équipe a mis au point trois groupes de souris en supprimant le Cbf-bêta à trois stades différents de la maturation des cellules progénitrices.

Cbf-beta joue un rôle clé

L'équipe a découvert que les trois groupes de souris avaient développé une ostéoporose sévère et accumulé des cellules graisseuses dans leur moelle osseuse. Le schéma était similaire à celui observé dans la perte osseuse liée à l'âge.

Ils ont également trouvé une expression accrue des gènes des cellules adipeuses dans les cellules progénitrices - c'est-à-dire les cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse - et des cellules osseuses du crâne de souris dépourvues de Cbf-bêta.

Des recherches plus poussées ont montré que lorsque Cbf-beta active un signal dans un type de cellule connu sous le nom de Wnt10b / beta-caténine, il bloque l'expression du gène qui dirige les cellules progénitrices pour qu'elles deviennent des cellules adipeuses. En d'autres termes, il inhibe le "gène régulateur de l'adipogenèse".

L'équipe a également constaté que Cbf-beta conduit les cellules progénitrices à devenir des cellules productrices d'os par le biais d'un autre type de signal Wnt envoyé aux cellules voisines: la "voie paracrine Wnt".

Les chercheurs espèrent que leur cartographie permettra de mieux comprendre le rôle que joue le Cbf-beta dans le maintien des os, en particulier avec l'âge.

"Les connaissances résultant de cette étude combleront une lacune importante en matière de connaissances et pourraient faciliter le développement de nouveaux traitements de perte osseuse qui minimisent les effets secondaires néfastes sur l'homéostasie osseuse."