Cette équipe de scientifiques, de rhumatologues et de pharmacologues de la Immanuel Kant Baltic Federal University (Kaliningrad, Russie) est à la recherche de substances et matériaux pour implants, ayant des propriétés ostéoinductives capables d'initier les processus de transformation des cellules souches en os. Objectif, lutter plus efficacement à contrer les maladies « métaboliques » des os, dont l'ostéoporose, et dont la prévalence augmente avec le vieillissement des populations. Ces travaux, très expérimentaux, publiés dans la revue Pharmaceuticals, se concentrent sur le chélidonate de calcium, un composé prometteur pour la bioingénierie osseuse et la restauration du volume osseux. Enfin, l’équipe russe parvient à produire cette substance de manière semi-synthétique : des extraits de Saussurea controversa permettent d’obtenir l'acide chélidonique, auquel les chercheurs ajoutent une solution alcaline et du chlorure de calcium…
La perte de masse et la fragilité osseuses peuvent accroître considérablement le risque de lésion voire de fracture osseuse. Cette épidémie silencieuse du siècle touche 1 femme sur 3 et 1 homme sur 5 après 50 ans et est à l’origine de la plupart des fractures de la colonne vertébrale ou du col du fémur chez les personnes plus âgées. Identifier ou développer des substances et biomatériaux pour implants ayant des propriétés ostéo-inductives c’est-à-dire favorisant la spécialisation des cellules souches en os, répond donc à un énorme besoin.
A la recherche de complexes ostéo-inducteurs et protecteurs
Certains oligo-éléments, tels que le calcium et le magnésium, influencent les processus de régénération osseuse et favorisent le maintien de leur structure normale. Les molécules organiques qui peuvent se lier à ces nutriments pour améliorer encore la sélectivité de leur action thérapeutique. Ces molécules forment avec le calcium et le magnésium des complexes clés dans la formation et le développement osseux.
Un complexe ostéo-inducteur à partir de Controversa Saussurea : les sels d'acide chélidonique font partie de ces molécules ostéo-inductives, ils peuvent être extraits de la plante Controversa Saussurea connue depuis l'Antiquité pour ses propriétés curatives. L’équipe démontre ici ou confirme les propriétés du chélidonate de calcium pour l'ingénierie osseuse et la restauration du volume osseux. Les chercheurs utilisent des extraits de Saussurea controversa pour obtenir l’acide chélidonique, auquel ils ajoutent une solution alcaline et du chlorure de calcium. L’auteur principal, Elena Avdeeva, chercheurs en sciences pharmaceutiques à l'Université d'État de Sibérie confirme ici, avec son équipe, et par rayons X que la substance obtenue présente bien structure identique à celle d’un composé naturel.
L'effet du complexe est testé avec succès, in vitro et in vivo :
- in vitro, la substance favorise la conversion de cellules souches humaines dérivées du tissu adipeux et des cellules stromales mésenchymateuses de souris en ostéoblastes ; une dose de seulement 10 mg/L augmente statistiquement le nombre de cellules souches viables par rapport au témoin sans cette substance ;
- in vivo, chez la souris, des implants en titane recouverts de phosphate de calcium ont été recouverts de chélidonate de calcium. Le complexe, administré quotidiennement pendant 35 jours, a stimulé la croissance de l’os à la surface de l'implant ;
- enfin, le chélidonate de calcium se confirme de plus non toxique.
L'utilisation de substances aux propriétés ostéoprotectrices, donc le chélidonate de calcium apparaît ainsi prometteuse pour le traitement de plusieurs maladies osseuses. Au point que le développement d'une forme pharmaceutique de la substance est en cours et son indication en médecine osseuse est déjà envisagée.
Source: Pharmaceuticals June 2021 DOI: 10.3390/ph14060579 Calcium Chelidonate: Semi-Synthesis, Crystallography, and Osteoinductive Activity In Vitro and In Vivo
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