Le rôle du tissu adipeux de la moëlle osseuse dans le modèle de perte osseuse par décharge mécanique chez la souris

The Role of Bone Marrow Adipose Tissue on Unloading-Induced Bone Losses in a Mouse Model

• Auteur / Autrice : Carmelo Mastrandrea
• Direction : Marie-Hélène Lafage-Proust
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 31/10/2019
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : SAnté INgéniérie BIOlogie Saint-Etienne (Saint-Etienne ; 2016-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Jean Monnet (Saint-Étienne ; 1969-....)
• Jury : Président / Présidente : Laurence Vico-Pouget
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurence Vico-Pouget, Daniel Courteix, Richard L Hughson, Nicolas Bonnet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Daniel Courteix, Richard L Hughson

Mots clés

Mots clés contrôlés

Expérimentation animale

Vol spatial -- Effets physiologiques

Ostéoclastes

Os

Moelle osseuse

Métabolisme

Température corporelle

Mots clés libres

Déchargement des membres postérieurs

Black-6

Température

Métabolisme

Tissu adipeux de la moelle osseuse

Os

Ostéoclaste

Vol spatial

Hind limb unloading

C57BL/6

Temperature

Metabolism

Bone marrow adipose tissue

Bone

Osteoclast

Space flight

Résumé

Chez la souris, la suspension par la queue (SUSP, mise en décharge des membres postérieurs) induit une perte osseuse trabéculaire et corticale liée a une augmentation de la résorption ostéoclastique. dans ce modèle, une expansion de l’adiposité médullaire (BMA) a été démontrée dans des études en microgravité lors d’un vol spatial, suggérant des interactions entre BMA et métabolisme osseux. cependant, des données récentes indiquent que les modifications osseuses de la SUSP pourraient être liées à celles du métabolisme énergétique induit par la SUSP. Dans ce contexte, nous avons utilise les souris déficientes en Bernardinelli-Seip congenital lipodystrophy type 2 protein (BSCL2-/-) qui n'ont pas de BMA et des souris sauvages adultes et matures pour analyser les effets de la SUSP en conditions de neutralité thermique (i.e. sans dépense énergétique dédiée au maintien de la température corporelle). La SUSP est de 14j a 28°c, les souris CT recevant la même quantité de nourriture que les SUSP (pair-feeding). au fémur, le µCT a permis une mesure longitudinale des paramètres TB et CT et la quantification du BMA après imprégnation des os à l'osmium après sacrifice. L'analyse du remodelage osseux par histomorphométrie et de l'expression des gènes par RT-QPCR a été réalisée dans les fémurs et les tibias.Nous démontrons que 14j de suspension à neutralité thermique induisent une perte osseuse sans expansion de l’adiposité médullaire chez des souris adultes ou matures et que l’adiposité médullaire n'influence pas la perte osseuse dans ces conditions. De plus, nous montrons que les conditions expérimentales de la SUSP modulent la réponse osseuse, indépendamment de la décharge mécanique.

In the mouse, hind limb unloading (HLU) of the posterior limbs induces a trabecular and cortical bone loss associated with an increase in osteoclastic resorption. In this model, expansion of medullary adiposity (BMA) was demonstrated in microgravity studies during space flight, suggesting interactions between BMA and bone metabolism. However, recent data indicates that bone modifications of HLU could be related to HLU-induced differences in energy metabolism. In this context we have used the Bernardinelli-Seip congenital lipodystrophy type 2 protein (BSCL2 -/-) knockout mouse deficient in BMA, and adult and mature wild-type mice, in order to analyze the effects of HLU in thermo-neutral conditions (without energy expenditure dedicated to the maintenance of body temperature). HLU continued for 14-days at 28 ° c, with control mice receiving the same quantity of food as HLU mice (pair-feeding). In the femur, μCT permitted a longitudinal measurement of trabecular and cortical parameters, and the quantification of BMA after impregnation of bones with osmium tetroxide. Analysis of bone remodeling by histomorphometry and gene expression by reverse transcriptase-QPCR was performed in femurs and tibias.We demonstrate that 14-days of thermo-neutral hlu induces bone losses without expansion of medullary adiposity in adults and mature mice, and that medullary adiposity does not influence bone losses in these conditions. Furthermore, we show that the experimental conditions of HLU (namely differences in temperature) modulate bone responses, independently of the mechanical discharge.