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Institut National de la Santé Et de la Recherche Médicale. Interaction os - cartilage. M. Cohen-Solal. INSERM U606 et Université Paris-Diderot-P7 Centre Viggo Petersen, hôpital Lariboisière Paris. Arthrose. Maladie focale d’expression variable
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Institut National de la Santé Et de la Recherche Médicale Interaction os - cartilage M. Cohen-Solal INSERM U606 et Université Paris-Diderot-P7 Centre Viggo Petersen, hôpital Lariboisière Paris
Arthrose • Maladie focale d’expression variable • Pathologie d’organe : « articulation dans son ensemble » • cartilage articulaire • tissu osseux : ostéophyte, os sous-chondral • muscles et ligaments Hunter D & Felson D 2006
Remodelage du cartilage Formation Dégradation Contrainte mécanique Coll.II COMP Protéoglycane MMP ADAMTS Arthrose : déséquilibre de la balance apoptose chondrocytaire inflammation locale (cytokine) Compétence tissulaire
Contraintes mécaniques et cartilage Épaisseur du cartilage Immobilisation Vibration Pre-HDT 5.02 ±1.18 4.18 ± 1.03 Post-HDT 4.29 ± 1.25 5.25 ± 1.21 % change -14.57* 26.61* Immobilisation Surcharge Contraintes Liphardt AM, OC 2009
Contraintes mécaniques Contraintes mécaniques et couplage os-cartilage
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
Arthrose et qualité osseuse Degré de minéralisation osseuse et microstructure Hunter D, ART, 2009 Témoins Volume osseux Épaisseur trabéculaire Arthrose
Arthrose et qualité osseuse Souris « ostéogenèse imparfaite » : mutation collagène type I Blair-Levy JM, AR, 2008
Tissu osseux et pathogénie de l’arthrose Données précoces issus d’expérimentations animales Botter et al, Biorheology, 2006 T. Hayami, Bone, 2006
Arthrose et résorption osseuse Sham-knees n=10 0.50 ± 0.85 53.50± 12 33.1 ± 4.9 30.5 ± 14.1 0.004 ± 0.002 Mnx-knees n=10 1.90±1.29 * 38.70 ± 10 * 28.51 ± 4.7* 52.9 ± 24.3* 0.007 ± 0.001* OA Score BV/TV (%) Tb.Th (µm) Tb.Sep (µm) N. Oc/BV Kadri et al, AR, 2008
Remodelage osseux et pathogénie de l’arthrose Alendronate et arthrose
Arthrose et résorption osseuse Etude KOSTAR : 2438 patients, 60 ± 1 ans AFT interne avec épaisseur articulaire 2-4 mm Bingham et al, AR, 2004 Garnero et coll, Osteoart. & Cartilage, 2008
Stress mécanique Arthrose et résorption osseuse IL-1 TGFb RANKL Cathepsine K Wnt … MMP-13 ADAMTS IL-1 Cytokines
Arthrose et résorption osseuse Kadri et al, AR, 2008
* 3.5 * 3 2.5 2 OA SCORE 1.5 1 .5 PAM - + - + WT Runx2-Tg WT TG Arthrose et résorption osseuse Souris hyper-exprimant Runx-2 (coll I) Runx2-Tg controls Runx2-Tg receiving PAM Kadri et al, soumis
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