Interaction os - cartilage

Institut National de la Santé Et de la Recherche Médicale

M. Cohen-Solal

INSERM U606 et Université Paris-Diderot-P7Centre Viggo Petersen, hôpital Lariboisière

Paris

Maladie focale d’expression variablePathologie d’organe : « articulation dans son ensemble »

• cartilage articulaire• tissu osseux : ostéophyte, os sous-chondral• muscles et ligaments

Arthrose

Hunter D & Felson D 2006

Mécanisme des formes progressives et douloureuses ?

Formation Dégradation

Coll.IICOMP

Protéoglycane

MMPADAMTS

Remodelage du cartilage

Arthrose :déséquilibre de la balanceapoptose chondrocytaireinflammation locale (cytokine)

Compétence tissulaire

Contrainte mécanique

Immobilisation

Contraintes

Surcharge

Contraintes mécaniques et cartilage

Liphardt AM, OC 2009

Immobilisation Vibration

Pre-HDT 5.02 ±1.18 4.18 ± 1.03Post-HDT 4.29 ± 1.25 5.25 ± 1.21 % change -14.57* 26.61*

Épaisseur du cartilage

Contraintes mécaniques et couplage os-cartilage

Contraintes mécaniques

Arthrose et os sous-chondral

Les propriétés de l’os sous-chondral qui influencent la compétence mécanique :

• Quantité osseuse : volume osseux de l’os sous-jacent

• Qualité osseuse : Architecture des travées Elasticité/rigidité de la matrice osseuse Degré de minéralisation osseuse

• Remodelage osseux et l’environnement biochimique

Hunter D, ART, 2009

Degré de minéralisation osseuse et microstructure

Arthrose et qualité osseuse

Arthrose

TémoinsVolume osseux Épaisseur trabéculaire

Arthrose et qualité osseuse

Blair-Levy JM, AR, 2008

Souris « ostéogenèse imparfaite » : mutation collagène type I

Données précoces issus d’expérimentations animales

T. Hayami, Bone, 2006

Tissu osseux et pathogénie de l’arthrose

Botter et al, Biorheology, 2006

Mnx-kneesn=10

1.90 ± 1.29 *

38.70 ± 10 *

28.51 ± 4.7*

52.9 ± 24.3*

0.007 ± 0.001*

Sham-kneesn=10

0.50 ± 0.85

53.50 ± 12

33.1 ± 4.9

30.5 ± 14.1

0.004 ± 0.002

OA Score

BV/TV (%)

Tb.Th (µm)

Tb.Sep (µm)

N. Oc/BV

Kadri et al, AR, 2008

Arthrose et résorption osseuse

Remodelage osseux et pathogénie de l’arthrose

Alendronate et arthrose

Bingham et al, AR, 2004

Etude KOSTAR : 2438 patients, 60 ± 1 ansAFT interne avec épaisseur articulaire 2-4 mm

Arthrose et résorption osseuse

Garnero et coll, Osteoart. & Cartilage, 2008

Cytokines

Stress mécanique

MMP-13 ADAMTS

IL-1

Arthrose et résorption osseuse

IL-1TGFb

RANKLCathepsine K

Wnt…

Arthrose et résorption osseuse

Kadri et al, AR, 2008

.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

- + - + WT Runx2-Tg

PAM

OA

SC

OR

E

*

*

Runx2-Tg controls

Runx2-Tg receiving PAM

Arthrose et résorption osseuse

Kadri et al, soumis

WT TG

Souris hyper-exprimant Runx-2 (coll I)

Conclusions

• Contribution de l’os sous-chondral dans la pathogénie de l’arthrose

• Les expérimentations animales suggèrent une hyper-résorption osseuse précoce.L’inhibition de la résorption osseuse limite la progression de l’arthrose chez l’animal (RANKL ?).

Une meilleure compréhension des mécanismes permettra :- de déterminer les patients à progression rapide- de développer des thérapies ciblées