L'Ostéoporose à la Lumière de SOLEIL

L’OSTÉOPOROSE

Avec l’âge, nos os deviennent inévitablement plus poreux et plus fragiles. Cette maladie, particulièrement fréquente chez les femmes après la ménopause, s’appelle l’ostéoporose. Mais quels changements notre squelette subit-il à ce moment là ? Et les médicaments contre l’ostéoporose permettent-ils au tissu osseux de retrouver réellement sa structure d’origine ? Pour répondre à ces questions, des chercheurs de l’Inserm ont décidé de faire appel au rayonnement synchrotron, et notamment aux ultraviolets de la ligne DISCO.

Gaël Rochefort, Docteur en Sciences de la vie et de la santé (Inserm) 
L’os est constitué de 2 grandes parties : une partie cellulaire, les petits points blancs ici, les ostéocytes majoritairement, et une partie minérale, la matrice osseuse. 
Et nous, on regarde cet ostéocyte en spectroscopie synchrotron, sa périphérie immédiate, et la partie beaucoup plus éloignée, la partie uniquement constituée de la matrice minérale et organique. 

Les ostéocytes produisent la matrice et la matrice confère à l’os sa rigidité. Il était donc important pour les chercheurs de suivre, grâce aux ultraviolets, les transformations qui s’opèrent au sein de ces deux structures. 
L’étude est réalisée chez l’animal, des rats chez qui l’on a induit artificiellement un phénomène d’ostéoporose. De fines lamelles d’os d’à peine 1 micron sont préparées et glissées sous l’œil du microscope. 

Gaël Rochefort 
Là, on a la matrice osseuse, la partie minéralisée du tissu osseux. Et au centre, on a l’ostéocyte, la cellule la plus fréquente du tissu osseux. On voit des petits morceaux qui dépassent un peu partout, ce sont des dendrites, ce sont des prolongements membranaires qui permettent aux cellules d’envoyer des informations vers d’autres cellules. Et de cette façon, les cellules entre elles communiquent. 

Stéphane Pallu, Maître de conférences en biologie (Université d’Orléans - Inserm) 
C’est un peu similaire avec quelque chose de neuronal, sauf que là, on est dans quelque chose de minéralisé. Et il faut savoir que les premières publications qui ont commencé à mettre en évidence véritablement le rôle de cette cellule dans le remodelage osseux ne datent que de 2008. Donc c’est quelque chose de très récent, et c’est une vraie opportunité de pouvoir travailler sur le synchrotron et sur la ligne DISCO pour mettre en évidence ses caractéristiques.  

Après avoir délimité la zone à analyser, le faisceau ultraviolet vient exciter l’échantillon, point par point. Chaque molécule réagissant de façon unique à cette excitation, il est alors possible de connaître les constituants du tissu osseux.  

Stéphane Pallu 
Par exemple sur ce spectre, il y a 3 pics qui ressortent. 
Ce pic là correspond à l’ADN, à une base azotée de l’ADN. C’est intéressant, car on va pouvoir étudier les variations de ces pics dans des contextes sains et physiopathologiques. 
Ici, on a quelques acides aminés, qui sont les constituants essentiels des protéines. Donc, là aussi, il est susceptible d’avoir des fluctuations entre un contexte sain et physiopathologique, c’est-à-dire ostéoporose, alcoolisme chronique, etc. 
Et vous avez également des variations au niveau d’une autre protéine, qui est le collagène, qui est le constituant majoritaire de la partie organique de l’os. 

A travers ces spectres, les scientifiques espèrent obtenir des informations originales sur l’activité des cellules osseuses et la structure de la matrice. L’objectif à plus long terme : déterminer les médicaments les plus efficaces contre l’ostéoporose, ceux qui restaurent réellement la structure osseuse, et pourquoi pas aider à concevoir les médicaments de demain.