Un interrupteur moléculaire pour la perte osseuse

Le squelette humain remplit plusieurs fonctions importantes pour le corps, notamment le soutien, la facilitation des mouvements et la protection des organes internes. Cependant, avec l’âge, les os deviennent plus faibles et plus sujets aux fractures, qui prennent plus de temps à guérir. Malgré la connaissance de ces changements liés à l’âge, les mécanismes moléculaires qui les sous-tendent restent encore mal compris.

Dans une étude publiée dans Bone Research, des chercheurs ont découvert que la voie de signalisation Notch joue un rôle clé dans la dégénérescence osseuse liée à l’âge chez la souris. Ils ont également identifié un médiateur en aval de cette voie qui pourrait être utilisé pour atténuer l’affaiblissement osseux lié au vieillissement.

Pour mener leur étude, l’équipe de chercheurs s’est concentrée sur les cellules souches et progénitrices du squelette (SSPC), qui sont des cellules résidentes dans la moelle osseuse et qui sont essentielles au développement, à l’entretien et à la réparation des os. Ces cellules ont la capacité de se différencier en ostéoblastes, qui forment les os, ou en adipocytes, qui stockent les graisses. Avec le vieillissement, les SSPC ont tendance à se différencier en adipocytes plutôt qu’en ostéoblastes, ce qui rend les os plus vulnérables aux fractures.

Les chercheurs ont collecté des os de souris jeunes et d’âge moyen, et ont analysé les profils d’expression génique du tissu squelettique à l’aide du séquençage d’ARN unicellulaire. Ils ont constaté que, avec l’âge, les gènes liés aux adipocytes étaient régulés positivement, tandis que les gènes liés aux ostéoblastes étaient régulés négativement dans les SSPC. De plus, ils ont observé une régulation positive significative des gènes de signalisation Notch dans les SSPC des souris vieillissantes.

Pour étudier plus en détail le rôle de la voie Notch dans la différenciation des SSPC, les chercheurs ont utilisé des souris génétiquement modifiées chez lesquelles la signalisation Notch était inhibée. Ces souris ont présenté une masse osseuse accrue par rapport aux souris témoins. En analysant le profil transcriptionnel de ces souris, les chercheurs ont identifié des gènes de formation osseuse qui pourraient favoriser la différenciation des SSPC en ostéoblastes.

Cependant, cibler la voie de signalisation Notch pour atténuer la dégénérescence osseuse liée à l’âge reste un défi, car cette voie interagit avec de nombreuses autres voies cellulaires. Les chercheurs ont donc cherché des molécules spécifiques à la voie Notch pour trouver de potentielles cibles thérapeutiques. Ils ont identifié le facteur 3 des cellules B (Ebf3) comme une cible prometteuse, car il était exprimé presque exclusivement dans les SSPC. En modulant l’activité de Notch, les chercheurs ont observé une régulation négative d’Ebf3, suggérant que cette molécule se trouve en aval de la voie Notch.

La traduction de ces découvertes en thérapie est un objectif important pour l’équipe de chercheurs. Ils espèrent également évaluer si cette voie de signalisation est modifiée dans les cellules souches squelettiques humaines vieillissantes. En étudiant plus en profondeur le tissu squelettique, les chercheurs espèrent ouvrir de nouvelles voies pour traiter les maladies osseuses liées à l’âge.
Source : https://www.the-scientist.com/news/a-molecular-switch-for-bone-loss-71602