Des os ultra-robustes (visuel ci-dessous à droite), dont l’origine est surprenante, suggèrent une nouvelle approche de l'ostéoporose (à gauche). Au point que ces experts de l’Université de Californie – San Francisco affirment qu'ils n'ont « jamais vu d'os aussi fort » ! De quoi s’agit-il ? D’une simple manipulation de la signalisation cérébrale, ici testée chez la souris vieillissante, qui redonne de la densité et d la résistance à l’os. Un processus documenté dans la revue Nature Communications qui repose sur une poignée de cellules cérébrales situées profondément dans le cerveau et qui pourrait jouer un rôle surprenant dans le contrôle de la densité osseuse. Chez les femmes. C’est donc une nouvelle cible prometteuse dans le traitement de l’ostéoporose.
Plus de 200 millions de personnes dans le monde souffrent d'ostéoporose, un affaiblissement des os au point que des chutes ou même des contraintes mineures, comme se pencher ou tousser, peuvent déclencher des fractures. Chez les individus en bonne santé, le tissu osseux est constamment recyclé c’est-à-dire le tissu osseux vieilli est décomposé et remplacé par de l’os neuf. En vieillissant, ce cycle s’atténue et laisse place à la perte osseuse et avec l’âge nos os deviennent ainsi de plus en plus poreux et fragiles. Les femmes courent un risque particulièrement élevé d'ostéoporose après la ménopause, en particulier en raison de la baisse des niveaux d'œstrogène, une hormone qui favorise normalement la croissance osseuse. On connaît les nombreux rôles de l’œstrogène dans le corps de la femme, en particulier dans la régulation de la reproduction, mais sa fonction dans le cerveau reste moins bien comprise. L’équipe de San Francisco cherche depuis longtemps à comprendre l'impact de la signalisation de l'œstrogène dans le cerveau sur le métabolisme féminin aux différents stades de la vie, y compris la façon dont les neurones sensibles à l'œstrogène situés dans l’hypothalamus. L’équipe montre ici en synthèse que bloquer un ensemble spécifique de signaux provenant de ces cellules sensibles, incite les souris femelles (mais pas les mâles) à développer des os extrêmement forts et à les maintenir ainsi jusqu'à un âge avancé.
Nos experts rhumatologues n’avaient jamais vu d’os aussi « costaud », raconte le Dr Holly Ingraham, auteur principale de l'étude. « Notre compréhension actuelle de la manière dont le corps contrôle la croissance osseuse ne permet pas de l’expliquer, ce qui suggère que nous avons peut-être découvert une voie nouvelle prometteuse pour améliorer la résistance des os chez les femmes âgées et les personnes ayant des os fragiles ».
Des os extra-denses et très résistants : L’un des chercheurs a d’abord découvert que la suppression génétique de la protéine du récepteur des œstrogènes dans les neurones hypothalamiques entraîne une prise de poids chez les animaux mutants, ainsi qu’une perte d'activité et que ces souris sont plus lourdes car leur masse osseuse a augmenté de 800% ! Une nouvelle voie de recherche venait de s’ouvrir avec des applications possibles permettant d’améliorer la santé des femmes. Ces os denses -ici chez les animaux mutants- se révèlent également très résistants au point qu’ils « viennent à bout » des équipements de test de résistance osseuse. La série d’expériences qui suit, axées sur une population spécifique de quelques centaines de cellules cérébrales sensibles aux œstrogènes et situées dans l'hypothalamus (noyau arqué), montre qu’interférer avec leur signalisation régule mais uniquement chez les femelles cette densité osseuse améliorée jusqu'à un âge avancé. Des souris femelles normales vont commencer à perdre une masse osseuse importante à l'âge de 20 semaines, mais les animaux mutants conservent leur masse osseuse élevée jusqu'à la deuxième année de leur vie, un âge assez avancé pour la souris. Enfin, les chercheurs parviennent même à inverser la dégénérescence osseuse chez un modèle expérimental d'ostéoporose. Chez les souris femelles qui avaient déjà perdu plus de 70% de leur densité osseuse en raison d'une réduction expérimentale des œstrogènes dans le sang, la suppression des récepteurs aux œstrogènes arqués entraîne un rebond de la densité osseuse de 50% en quelques semaines.
Le rôle opposé des œstrogènes : ces résultats mettent en évidence le rôle opposé joué par les œstrogènes dans le sang, dans la promotion de la stabilité osseuse, et dans l'hypothalamus, où ils semblent, a contrario, freiner la formation osseuse. Les scientifiques font l'hypothèse qu'après la puberté, le système d'œstrogènes du cerveau féminin transfère activement les ressources au détriment de la croissance osseuse au profit d'objectifs comme la reproduction, ce qui contribue à augmenter le risque d’ostéoporose.
Un schéma spectaculaire d'augmentation de la croissance osseuse et une voie très prometteuse : ces résultats « extraordinaires » et « ne ressemblant à rien dans la littérature scientifique », suggèrent une voie biologique totalement nouvelle par laquelle le cerveau régule la densité osseuse. Décrypter ce process de communication cerveau-os pourrait permettre de développer de nouveaux traitements pour renforcer la résistance des os chez les femmes ménopausées, et sans les effets de la thérapie de remplacement des œstrogènes.
« Si nos prochaines expériences montrent que le cerveau libère un nouveau facteur circulant qui déclenche une croissance osseuse accrue, nous pourrions avoir une chance réelle de développer un médicament efficace contre l'ostéoporose ».
Source : Nature Communications 11 January 2019 Estrogen signaling in arcuate Kiss1 neurons suppresses a sex-dependent female circuit promoting dense strong bones (Visuel 2 Candice Herber / UCSF Core Center for Musculoskeletal Biology & Medicine (CCMBM))
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