Ostéoporose : une augmentation jusqu’à 800% de la masse osseuse

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Des scientifiques de l’UCLA et de l’UC à San Francisco ont découvert une structure de croissance osseuse chez les souris femelles – des recherches qui pourraient potentiellement conduire à une densité osseuse plus forte chez les femmes et à de nouveaux traitements pour l’ostéoporose chez les femmes âgées.

Une nouvelle approche pour traiter l’ostéoporose 

Les chercheurs ont découvert que le blocage d’un ensemble particulier de signaux provenant d’un petit nombre de neurones dans le cerveau incite les souris femelles mais non mâles à construire des os extrêmement forts et à les conserver jusqu’à un âge avancé. Ces neurones pourraient jouer un rôle important dans le contrôle de la densité osseuse des femmes, ont indiqué les chercheurs. L’étude a été publiée le 11 janvier dans la revue Nature Communications.

« Nous pensons avoir identifié une nouvelle voie par laquelle le cerveau régule la densité osseuse, ce qui est très prometteur car elle permet au corps de transformer la nouvelle formation osseuse en densité très forte », a déclaré la coauteure, Stephanie Correa, professeure assistante de biologie intégrative et physiologie à l’UCLA et membre de l’Institut de recherche sur le cerveau de l’UCLA.

Plus de 200 millions de personnes dans le monde souffrent d’ostéoporose, qui affaiblit les os et peut facilement se fracturer. Les femmes présentent un risque relativement élevé d’ostéoporose après la ménopause.

Correa a déclaré que cette étude souligne l’importance d’étudier les femmes, ainsi que les hommes. «Nous aurions manqué cela si nous n’avions étudié que des hommes», a-t-elle déclaré. «Les différences entre ce que nous voyons chez les hommes et les femmes nous donneront davantage d’indices sur le développement de ces neurones, leur fonctionnement et leurs activités. Plus nous en saurons sur le fonctionnement des neurones, plus nous pourrons les manipuler pour améliorer la santé des os. »

Les souris devenaient plus lourdes

Cette étude a débuté lorsque Correa, alors chercheuse post-doctorale au sein du laboratoire d’études de l’UCSF, Holly Ingraham, a découvert que la suppression génétique de la protéine du récepteur des œstrogènes dans les neurones d’une région du cerveau appelée hypothalamus avait provoqué une légère augmentation de poids chez les souris et devenaient moins actives. Correa s’attendait à constater que les animaux avaient accumulé du gras supplémentaire ou gagné du muscle maigre, mais ce n’était pas le cas.

Pour connaître l’origine du surplus de poids, elle a utilisé des techniques de laboratoire plus sensibles pouvant révéler des modifications de la densité osseuse. À sa grande surprise, elle a découvert que les souris plus lourdes étaient plus grosses; le laboratoire d’Ingraham a montré que leur masse osseuse avait augmenté de 800%, d’où ce gain de poids.

« J’ai été immédiatement frappé par l’ampleur de l’effet », a déclaré Correa. « Nous savions tout de suite que cela changeait la donne et présentait une nouvelle direction passionnante avec des applications potentielles pour améliorer la santé des femmes. »

Des os exceptionnellement forts

De plus, les os super-denses étaient exceptionnellement forts. «Nos collaborateurs qui étudient les os ont dit qu’ils n’avaient jamais vu un os aussi fort», a déclaré Ingraham, professeur de pharmacologie cellulaire et moléculaire à l’UCSF. « Notre compréhension actuelle de la façon dont le corps contrôle la croissance osseuse ne peut pas expliquer cela, ce qui suggère que nous avons peut-être découvert une voie complètement nouvelle qui pourrait être utilisée pour améliorer la résistance des os chez les femmes âgées et les personnes ayant des os fragiles. »

Les boursiers postdoctoraux d’Ingraham, Candice Herber et William Krause, ont mené des expériences sur une population spécifique de quelques centaines de cellules cérébrales sensibles aux œstrogènes – situées dans une région de l’hypothalamus appelée le noyau arqué – qui semblait être responsable de ces augmentations spectaculaires de la densité osseuse. Les auteurs ont émis l’hypothèse que les œstrogènes devaient normalement signaler à ces neurones de déplacer l’énergie de la croissance osseuse, mais que la suppression des récepteurs aux œstrogènes avait inversé ce changement.

La densité osseuse étaient conservée

Des expériences supplémentaires ont montré que les souris modifiées conservaient leur densité osseuse améliorée jusqu’à un âge avancé. Les souris femelles normales commencent à perdre une masse osseuse significative à l’âge de 20 semaines, mais les souris modifiées conservaient une masse osseuse élevée jusqu’à la deuxième année de leur vie, ce qui est considéré comme vieux pour une souris.

Herber et Krause ont même pu inverser la dégénérescence osseuse présente dans un modèle expérimental d’ostéoporose. Chez les souris femelles qui avaient déjà perdu plus de 70% de leur densité osseuse en raison d’une diminution expérimentale des œstrogènes dans le sang, la suppression des récepteurs aux œstrogènes arqués provoquait un rebond de la densité osseuse de 50% en quelques semaines.

Des médicaments pour augmenter la résistance des os

Les chercheurs étudient actuellement comment cette communication cerveau-os se produit et si des médicaments pourraient être développés pour augmenter la résistance des os chez les femmes ménopausées sans les effets potentiellement dangereux du traitement substitutif par les œstrogènes.

Le rôle de l’œstrogène dans le cerveau est encore mal compris, a déclaré Ingraham, dont les études de laboratoire ont montré comment la signalisation de l’œstrogène dans le cerveau affectait le métabolisme de la femme à différents stades de sa vie.

Source : University of California, Los Angeles
Crédit photo sur Unsplash : Harlie Raethel

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