Solidité osseuse : c’est l’inflammation plus que le vieillissement qui est délétère

On connaissait le rôle du vieillissement lié à l'usure de la machinerie cellulaire et la dégradation des grosses molécules nécessaires à la vie des cellules humaines. Leurs débris déclenchent, en effet, une activation du système immunitaire qui provoque une inflammation destinée à combattre l'infection au site de la blessure.

La présente étude explique comment cette augmentation des signaux immunitaires due à l'âge diminue la capacité des cellules souches à se multiplier pour réparer l’os. Il en résulte un plus petit nombre de cellules souches dans le squelette âgé, ce qui compromet leur capacité à fabriquer un nouvel os après une fracture.

L'équipe de recherche a également rétabli le nombre et la fonction des cellules souches squelettiques en traitant les souris vieillissantes avec un composant anti-inflammatoire de l'aspirine. C'est le résultat d'une étude chez la souris et l'homme publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Le vieillissement inflammatoire

« Nos résultats soutiennent que l'inflammation liée à l'âge, appelée vieillissement inflammatoire, est responsable de la diminution du nombre et de la fonction des cellules souches osseuses qui permettent aux os de guérir », explique le Dr Philipp Leucht, professeur adjoint dans les départements de chirurgie orthopédique et de biologie cellulaire à la faculté de médecine de l'Université de New York.

L'étude actuelle repose sur l'observation, chez des patients humains, que le nombre de cellules souches dans la moelle osseuse diminue considérablement avec l'âge et que les fractures prennent plus de temps à guérir lorsque le nombre de cellules souches diminue.

Un processus immunitaire

L'équipe de recherche a ensuite utilisé des modèles de souris pour explorer les mécanismes explicatifs. L'exposition des cellules souches de jeunes souris au sérum sanguin de souris plus âgées les rend quatre fois moins susceptibles de se diviser et de se multiplier, un état irréversible appelé « sénescence ». Ces cellules souches sénescentes envoient, par ailleurs, des signaux qui encouragent l'inflammation pour créer ainsi un cercle vicieux. Il en est ainsi d’une protéine clé liée au système immunitaire, NFκB. Celle-ci interagirait avec l'ADN pour activer plusieurs gènes proinflammatoires et l'arrêt de la multiplication des cellules souches osseuses.

Intérêt potentiel d’un anti-inflammatoire

Le traitement prolongé avec un composant de l'aspirine, réprime le signal NFκB et l'inflammation chronique liée à l'âge, augmentant ainsi le nombre et l’activité des cellules souches osseuses. D'autres expériences révèlent que le traitement anti-inflammatoire modifient l'action de milliers de gènes dans les cellules souches, en les restaurant à un niveau observé dans les jeunes cellules souches osseuses.

« Ces résultats suggèrent que c'est l'inflammation, et non l'âge chronologique, qui entrave la guérison osseuse chez les personnes âgées », affirme Anne-Marie Josephson, auteure de la première étude et étudiante diplômée à la faculté de médecine de l'Université de New York. Selon elle, l'un des obstacles à l'application de ces résultats dans la cicatrisation osseuse est que le rajeunissement des cellules souches osseuses au moyen d'anti-inflammatoires juste après une fracture bloquerait également l'inflammation aiguë qui est indispensable à la guérison osseuse.

Un intérêt dans la chirurgie prothétique

Cela suggère que la seule application immédiate pourrait être l'utilisation d'anti-inflammatoires non stéroïdiens pour constituer des pools de cellules souches, non pas après des fractures osseuses, mais pendant les semaines précédant des chirurgies orthopédiques électives comme les prothèses totales de hanche ou de genou. Dans ces situations de chirurgie programmée, les anti-inflammatoires seraient utilisés jusqu'à l'intervention chirurgicale, mais ils seraient ensuite interrompus pour laisser s’installer l'inflammation aiguë nécessaire à la guérison physiologique post-opératoire.