La biologie de l’os et le rôle du mécanisme RANK/RANKL/OPG
Le rôle du mécanisme RANK/RANKL/OPG dans la perte osseuse : nouvelles perspectives
La biologie de l’os et le rôle du mécanisme RANK/RANKL/OPG
Conférencier : Robert G. Josse, M.D., Division d’endocrinologie et du métabolisme, Hôpital St. Michael’s; professeur de médecine, Université de Toronto, Toronto, ON.
Des progrès dans les connaissances de la biologie de l’os et du rôle du mécanisme RANK/RANKL/OPG, ont ouvert de nouvelles possibilités de traitement de l’ostéoporose. Afin de faciliter la compréhension de la « nouvelle biologie », le Dr Robert Josse a premièrement passé en revue les déterminants de la résistance des os.
L’os trabéculaire, un réseau spongieux de délicats feuillets d’os appelés travées constitue 20 % du squelette, mais représente ~80 % du renouvellement des cellules osseuses. Par contraste, l’os cortical constitue 80 % du squelette, mais ~20 % du renouvellement. La surface interne de l’os cortical, l’endoste, est le site primaire du remodelage osseux et des activités métaboliques, tandis que la surface externe, le périoste, est le site de la formation osseuse.
Le remodelage osseux, a noté le Dr Josse se produit de façon continue : de minuscules paquets d’os trouvés à travers le squelette entreprennent ce processus pour la durée de la vie. Le remodelage optimise la structure osseuse pour la fonction mécanique et répare le micro-dommage, donnant de la force où requise. Les cellules osseuses se déposent et sont résorbées d’après les stress exercés sur l’os. L’os est aussi une source de facteurs de croissance en circulation, ce qui est important dans la compréhension de la biologie de l’os. Enfin, l’os agit comme réservoir pour le calcium et les phosphates. Un mécanisme de rétrocontrôle permet à l’hormone parathyroïdienne (PTH) de stimuler la libération de calcium du squelette quand nécessaire, ainsi que d’accentuer la résorption osseuse pour augmenter la disponibilité du calcium aux tissus vitaux et pour les fonctions métaboliques.
Un remodelage excessif contribue à l’ostéoporose puisqu’un remodelage osseux accéléré occasionne une altération structurale et une perte nette de tissu osseux. La résistance des os et la capacité de résister aux fractures dépendent de l’intégrité structurale de la masse osseuse; toutes deux ont tendance à se détériorer avec l’âge, et chez les femmes, avec la ménopause.
Pour comprendre la biologie de l’os, il faut comprendre la fonction des cellules osseuses impliquées dans le remodelage. Le Dr Josse a passé en revue la séquence du remodelage osseux. La première étape du remodelage est l’activation des ostéoclastes responsables de la résorption. Les cellules qui tapissent les surfaces des os se rétractent, permettant aux ostéoclastes de résorber le tissu osseux exposé, formant de petites dépressions. À la suite du renversement, les ostéoblastes déposent une nouvelle matrice ostéoïde qui se minéralise par la suite. Les ostéoclastes sont dérivés de la série de macrophages/monocytes. Ils se fixent à l’os formant un lien solide, et commencent à résorber l’os. Les ostéoclastes creusent des tranchées dans l’os. Les ostéoblastes sont dérivés de précurseurs mésenchymateux dans la moelle osseuse ultimement responsables de leur différenciation en ostéoblastes. Ces cellules souches mésenchymateuses sont les mêmes cellules qui se différencient en myoblastes et adipoblastes. Par conséquent, les cellules souches qui forment l’os forment aussi les muscles et le gras. Le processus biologique lié à l’âge détermine le changement de ces cellules souches vers le gras. Ceci explique en partie pourquoi on observe une sarcopénie chez les aînés et que leur moelle osseuse est riche en gras.
Une fois que les ostéoclastes ont creusé une section d’os, les ostéoblastes remplissent les dépressions formées par la résorption de l’os avec une matrice non minéralisée. Celle-ci se solidifie quand