La sialoprotéine osseuse dans le développement osseux, l'ostéogenèse et l'angiogenèse : régulations croisées avec l'ostéopontine

Bone sialoprotein in bone development, osteogenesis, and angiogenesis : regulatory interplay with osteopontin

• Auteur / Autrice : Wafa Bouleftour
• Direction : Luc Malaval
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Médecine Santé. Sciences de la vie
• Date : Soutenance le 16/12/2013
• Etablissement(s) : Saint-Etienne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne)
• Jury : Président / Présidente : Edith Bonnelye
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Akeila Bellahcène, Céline Colnot, Laurence Vico-Pouget

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ostéopontine

Os -- Croissance

Parathormone

Mots clés libres

Sialoprotéine osseuse

Ostéopontine

Angiogenèse

Parathormone

Bone sialoprotein

Osteopontin

Angiogenesis

Parathyroid hormone

Résumé

Les "Small Integrin Binding Ligand N-Linked Glycoproteins" constituent un groupe de protéines matricellulaires fortement impliquées dans la formation et la minéralisation osseuse, et qui inclut la Sialoprotéine Osseuse (BSP) et l’Ostéopontine (OPN). Le phénotype des souris BSP-/- montre qu’elles sont dès la naissance plus petite, avec des os longs plus courts à l’âge adulte. L’analyse de leur développement s’est trouvée compliquée par un trouble comportemental des femelles BSP-/- qui ne forment pas de nid. Les croisements entre les souris-/-, +/+ et +/- ont établi que le phénotype osseux de ces souris est d’origine purement génétique. Le taux circulant d’OPN plus élevé chez ces souris suggère une compensation de l’absence de la BSP par l’OPN. Dans un modèle d’injection de PTH sur la moitié droite de l’os pariétal que nous avons développé, la PTH induit localement une augmentation des paramètres histologiques, microtomographiques et moléculaires de formation osseuse dans les deux génotypes. L’injection in vivo de siARN bloquant l’expression d’OPN ne change pas l’effet anabolique de la PTH chez les souris BSP+/+, mais bloque cet effet chez les souris BSP-/-. Ces résultats suggèrent que l’OPN pourrait remplacer la BSP dans certaines de ses fonctions. Le modèle d’ablation médullaire permet d’analyser sur un temps court la revascularisation du conduit osseux. Trois jours après l’ablation l’os des souris BSP-/- présentait une densité vasculaire plus élevée que les BSP+/+, associée à une expression élevée d’OPN et de VEGF, suggérant l’intervention de l’un ou de ces deux facteurs dans la stimulation de l’angiogenèse. En conclusion, l’absence de BSP affecte l’interaction entre l’ostéogenèse, l’angiogenèse

The Small Integrin Binding Ligand N-Linked Glycoproteins family is involved in bone formation and angiogenesis, and it includes bone sialoprotein (BSP) and osteopontin (OPN). Our laboratory has characterized the phenotype of BSP-/- mice, which have a hypomineralised skeleton and are smaller presenting shorter long bone in adulthood. The analysis of their development has been complicated by a behavioral disorder of female BSP-/-, which do not form a nest after parturition. We performed a series of crossfoster breedings, which established that the bone phenotype of BSP-/- is of purely genetic origin. After birth, BSP-/- pups showed higher circulating level of OPN, which suggests a compensation of the lack of BSP by OPN. We developed a model of intermittent injection of PTH over the periosteum of the right mouse hemicalvaria to test the latter hypothesis. PTH induced a local increase of histological microtomographic and molecular bone formation parameters in both genotypes. The Inhibition of this protein by injection of siRNA did not change the anabolic effect of PTH in wild mice, in contrast, this anabolic effect was blocked in BSP-/- mice. These results suggest that OPN could replace BSP in some of its functions. Knowing that OPN is overexpressed in the absence of BSP and is highly angiogenic, we used a model of bone marrow ablation to analyze the revascularization of bone shaft. Three days after ablation BSP-/- femurs showed higher vessel density with higher expression of OPN and VEGF suggesting the involvement of one or both of these factors in the stimulation of angiogenesis. In conclusion, the absence of BSP affects the interplay between osteogenesis, angiogenesis