Métabolisme altéré du collagène de type I dans les ostéoblastes de l'os sous-chondral arthrosique

Isabelle Aubry, Daniel Lajeunesse.

CRCHUM  Hôpital Notre-Dame

L'arthrose (OA) est une maladie qui affecte les articulations et se caractérise par une perte progressive du cartilage articulaire, une inflammation de la membrane synoviale et une sclérose osseuse de l'os sous-chondral. Les progrès accomplis récemment dans l'arthrose indiquent une participation active de l'os dans l'apparition et/ou la progression de la maladie. Plus spécifiquement, les ostéoblastes provenant de l'os sous-chondral du plateau tibial présentent un phénotype modifié chez le sujet arthrosique et le tissu osseux OA possède une matrice ostéoïde altérée. L'objectif de ce projet d'étude était de déterminer les mécanismes impliqués dans l'augmentation du niveau de collagène de type I dans la matrice osseuse OA.

Nous avons préparé des cultures primaires d'ostéoblastes(Ob) issus de la plaque sous-chondral du plateau tibial de patients OA et d'individus normaux. Ces cellules présentaient un phénotype ostéoblastique déterminé en fonction de leur production de phosphatase alcaline et d'ostéocalcine. Les Ob OA et normaux exprimaient un niveau basal similaire d'ARNm des chaînes alpha 1 et 2 du collagène de type I. Par contre, la réponse des ostéoblastes OA à la stimulation par la prostaglandine E2 (PGE₂) et l'hormone parathyroïdienne(PTH) étaient différente de celle des Ob normaux. Les Ob normaux démontraient une diminution en ARNm de la chaîne alpha 1 du collagène de type I de 27% et 40%, ainsi qu'une diminution de la chaîne alpha 2 de 37% et 53% après stimulation par PGE₂ et PTH respectivement. Par contre, la réponse des Ob OA indiquait une diminution de 14% et 8% pour la chaîne alpha 1 du collagène de type I et de 14% et 17% pour la chaîne alpha2. La synthèse de novo de collagène, mesurée par ELISA du niveau de pro-peptide du collagène de type I(CICP) relâché dans les milieux de culture était augmentée de 37% chez les ostéoblastes OA. La détection par buvardage western de la protéine mature du collagène de type I montrait 2 bandes de 180kDa et 150kDa. Dans les ostéoblastes OA, les deux bandes démontraient une augmentation de 39.5% et de 24% pour les bandes à 180kDa et 150kDa respectivement.

Nous avons démontré que les Ob arthrosiques produisaient plus de collagène de type I que les Ob normaux. Ceci est en accord avec la sclérose osseuse observée in vivo chez les patients OA. Les réponses altérées des ostéoblastes OA au PGE₂ et à la PTH seraient potentiellement impliquées dans cette formation de matrice osseuse augmentée in vivo.