C’est aussi en s’attaquant aux mitochondries, ces petites unités énergétiques cellulaires, que ces facteurs de mode de vie comme le tabagisme ou l’excès d’alcool ou environnementaux, comme l’exposition à certaines substances toxiques, favorisent le développement de l’ostéoporose. La découverte de ce lien entre les dommages mitochondriaux, une surproduction de cellules ostéoclastes responsables de la dégradation des os et l'ostéoporose, ouvre une nouvelle piste thérapeutique : rétablir ou booster la fonction mitochondriale pourrait réduire ou ralentir la dégradation des os.
Les chercheurs de l'Université de Pennsylvanie décrivent donc ici un tout nouveau mécanisme possible par lequel l'alcool, le tabac et l'exposition à différentes substances toxiques peuvent affaiblir la santé des os. Un mécanisme principalement lié aux facteurs environnementaux, évitables en majorité, alors que d’autres facteurs de risque connus d'ostéoporose, comme l'âge et les antécédents familiaux, ne peuvent être évités. Jusqu'à cette étude, on ignorait les raisons de ce lien possible entre ces expositions et la perte osseuse.
Les dommages causés aux mitochondries sont responsables de la dégradation des os
Les chercheurs montrent in vitro et in vivo chez la souris, que les dommages causés aux mitochondries par ces facteurs environnementaux entraînent une poussée de production de cellules appelées ostéoclastes, responsables de la dégradation des os. « Nos études expliquent pourquoi chez certaines personnes, ces expositions vont entrainer davantage d'ostéoclastes, ce qui induit une perte osseuse et l'ostéoporose », explique l’auteur principal, Narayan Avadhani, biochimiste à la Penn's School of Veterinary Medicine. En synthèse, la fonction mitochondriale affectée affecte non seulement la production d'énergie, mais déclenche également un type de signalisation du stress qui induit la surproduction d'ostéoclastes.
Dysfonctionnement mitochondrial et macrophages : Ici, les scientifiques se sont intéressés de près à la façon dont les problèmes de mitochondries pouvaient affecter les macrophages, un type de cellule immunitaire. Car les macrophages peuvent aussi se diversifier et se transformer en ostéoclastes lorsque les circonstances le permettent. L’équipe montre en particulier sur des macrophages de souris cultivés en laboratoire, que la suppression d’une enzyme clé responsable de la production d'énergie dans la mitochondrie, la « cytochrome oxydase C » conduit les macrophages à libérer différentes molécules de signalisation associées à une réaction inflammatoire et à la spécialisation en ostéoclastes. L’équipe identifie également une autre molécule clé, RANK-L, qui aide à réguler le processus de reconstruction osseuse : libérée par les cellules de construction osseuse, elle participe à la décomposition osseuse.
3 nouvelles pistes thérapeutiques : ainsi, alors que certains des facteurs de risque environnementaux qui semblent favoriser l'ostéoporose, tels que le tabagisme et certaines substances pharmaceutiques ou toxiques, peuvent également affecter la fonction mitochondriale, l'équipe suggère que ce signal de stress pourrait être la voie par laquelle ces facteurs agissent sur la santé des os. Ces travaux révèlent ainsi 3 nouvelles cibles thérapeutiques possibles la fonction mitochondriale, l’enzyme « cytochrome oxydase C » et la molécule RANK-L pour réduire la production d’ostéoclastes et freiner la dégradation des os.
Dans l’attente, l’arrêt du tabac et une consommation modérée d’alcool restent des moyens certains et accessibles à tous, de réduire, entre autres, le risque d’ostéoporose.
Source : The Faseb Journal 7 May 2019 DOI : 10.1096/fj.201900010RR Cytochrome c oxidase dysfunction enhances phagocytic function and osteoclast formation in macrophages
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