Tissu osseux et métabolisme du cartilage : implication au cours de l'arthrose

par Thomas Funck-Brentano

Thèse de doctorat en Os et articulations

Sous la direction de Martine Cohen-Solal.

Soutenue en 2013

à Paris 7 .


  • Résumé

    Au cours de l'arthrose, le tissu osseux est le siège de modifications qui ont longtemps été considérées comme secondaires à l'atteinte du cartilage. Ces dernières pourraient favoriser la chondrolyse. Le but de cette thèse est d'étudier l'effet du remodelage osseux sur le métabolisme du cartilage. Nous avons étudié l'effet de l'inhibition de la résorption osseuse chez des souris ayant un hyperremodelage osseux induit par ovariectomie. Chez ces souris, l'inhibition de la résorption par le pamidronate protégeait des lésions arthrosiques induites par méniscectomie. Des études de transfert de surnageant de cultures d'expiants d'os et de cartilage humains ont montré que des molécules du microenvironnement osseux étaient capables de réguler le catabolisme du cartilage, en particulier l'ostéoprotégérine. Nous avons ensuite étudié comment la voie de signalisation canonique Wnt était activée au cours du développement des lésions arthrosiques. La voie canonique Wnt était principalement activée dans le tissu osseux, en particulier dans les ostéocytes et les ostéophytes. En revanche, dans le cartilage, cette voie était peu activée, et chaque antagoniste avait un pattern d'expression spécifique. Lorsque cette voie était inhibée par la surexpression de dickkopfl (Dkkl) sélectivement dans le tissu osseux, les souris avaient moins de lésions arthrosiques. Cet effet protecteur sur le cartilage n'était pas dû à un effet direct de Dkkl sur le cartilage, mais à une diminution de l'expression de VEGF par le tissu osseux. Ces données soulignent les liens étroits entre l'os et le cartilage au cours de l'arthrose, et démontrent que cibler le tissu osseux peut moduler les lésions du cartilage.

  • Titre traduit

    Bone and the regulation of cartilage metabolism : implication in osteoarthritis


  • Résumé

    In osteoarthritis (OA), bone modifications occur and have been considered as secondary to cartilage lesions. However, from early stages, these changes could be part of the mechanisms leading to chondrolysis. The aim of this thesis is to study the effect of bone on cartilage metabolism in OA. We first studied the effect of inhibiting bone resorption in mice with high bone remodeling induced by ovariectomy. In these mice, pamidronate prevented OA lesions induced by joint instability. We showed by transferring culture supernatant of human bone explants on cartilage explants that molecules from bone micro-environment was able to regulate cartilage catabolism. Among them, we demonstrated the role of osteoprotegerin. We then studied the activity of the Wnt signaling pathway in the OA joint. In our model, Wnt activity was mainly observed in osteocytes of the subchondral bone and in forming osteophytes. In cartilage, Wnt activation was observed in few chondrocytes in the zones with marked OA lesions, and each Wnt antagonist had a specific expression pattern. The increase in Wnt activity in the bone paralleled the increase in bone fraction in the epiphyses of OA joints. When Wnt was selectively inhibited in the bone using dicckopfl (Dkkl) transgenic mice, OA was dampened. This protective effect was not due to a direct effect of Dkkl on chondrocytes, since Dkkl has a procatabolic effect in vitro and ex vivo. However, Dkkl overexpression in the bone induced a decrease in VEGF expression, thereby decreasing cartilage catabolism. These data highlight the links between bone and cartilage in OA, and show that targeting bone can impact cartliage lesions.

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  • Annexes : 183 réf.

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