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Le risque de fractures osseuses ne se fait pas sans raison; en effet une perte des processus enzymatiques dans le corps peut augmenter le risque. Ce nouveau point de vue a été fait par une équipe internationale de scientifiques et d’ingénieurs dirigée par Deepak Vashishth, le directeur du Centre de biotechnologie et d’études interdisciplinaires (CBIS) de l’Institut polytechnique de Rensselaer.

Une perte des processus enzymatiques

Les processus enzymatiques sont essentiels à un certain nombre de réactions chimiques qui se produisent dans l’organisme, y compris la production de la matrice extracellulaire dans l’os, qui est essentielle pour le soutien mécanique. La phosphorylation – l’un de ces processus enzymatiques-clés – est la fixation d’un phosphoryle à une protéine, et est essentielle à la régulation cellulaire. Ce processus joue un rôle dans de nombreuses maladies, mais jusqu’à présent, les chercheurs ne savaient pas s’il altérait l’intégrité des tissus et le fonctionnement des organes.
Dans cette étude, les chercheurs se sont intéressés à une protéine appelée ostéopontine, qui joue un rôle essentiel dans le maintien de la matrice. Les chercheurs ont développé un processus par lequel ils pouvaient induire la phosphorylation – ou sa contrepartie, la déphosphorylation – dans les os de souris génétiquement modifiées, certaines ayant de l’ostéopontine et d’autres pas.
En comparant les résultats des deux groupes, les chercheurs ont découvert que la résistance aux fractures, une mesure de la résistance mécanique des os, augmentait avec la phosphorylation de l’ostéopontine et diminuait avec la déphosphorylation. Plus précisément, la phosphorylation a renforcé les liaisons transversales et augmenté l’attraction entre les groupes chargés sur l’ostéopontine et le minéral osseux, rendant l’os plus solide et sa fracture plus difficile.
« C’est la première étude qui établit que la phosphorylation dans les matières osseuses, en particulier la façon dont elle aide l’os à libérer de l’énergie, et que la perte de cette modification est mauvaise pour l’os », a déclaré Mme Vashishth.

Une étude dans des maladies rares

L’équipe a également étudié l’effet des niveaux de phosphorylation de l’ostéopontine dans les maladies osseuses rares que sont l’hypophosphatémie et l’hyperphosphatémie, qui sont associées à des déformations du squelette. Dans ces deux maladies, les niveaux de phosphorylation de l’ostéopontine ont diminué, une découverte qui jette les bases d’une exploration plus approfondie.
« Une autre découverte prometteuse est que ces niveaux changent avec les maladies des os », a déclaré Vashishth. « La phosphorylation affecte-t-elle directement la tendance à la fracture des os dans ces conditions pathologiques ? Et quels outils thérapeutiques pouvons-nous utiliser pour y remédier ? Ce sont les questions que nous voulons étudier ».
« Cette découverte n’est pas seulement spécifique aux os, car la phosphorylation est un changement plus omniprésent dans d’autres tissus du corps », a déclaré Vashishth. « L’ostéopontine n’est pas seulement présente dans les os, mais aussi dans d’autres tissus de notre corps, comme nos reins et plusieurs autres endroits. Cette recherche peut également nous éclairer sur d’autres choses qui peuvent se produire dans tout le corps ».
Cette recherche a été publiée dans eLife.
Source : Rensselaer Polytechnic Institute
Crédit photo : StockPhotoSecrets