L'os est un tissu vivant qui se reconstruit constamment, cependant, à la ménopause, cette « reconstruction » est ralentie et ce dysfonctionnement peut mener à l’ostéoporose. Ces chercheurs Université d'Alabama à Birmingham décryptent un mécanisme qui sous-tend la perte osseuse associée à l'âge et, ce faisant, identifient une voie pour traiter l'ostéoporose. Leurs travaux, présentés dans les Actes de l’Académie des Sciences américaines suggèrent pour la première fois, non seulement une voie biologique et une protéine cible, Cbf-beta au rôle essentiel dans le maintien des cellules productrices d'os mais aussi un facteur majeur d’ostéoporose, la production trop élevée de cellules adipeuses…
Les chercheurs décrivent non seulement le mécanisme sous-jacent conduisant à l’ostéoporose mais expliquent comment et pourquoi ce dysfonctionnement induit les cellules progénitrices à stopper la production de cellules productrices d'os au profit de celle de cellules adipeuses.
4 voies possibles de différenciation pour nos cellules progénitrices de la moelle osseuse : rappelons que l'os est un tissu vivant qui se reconstruit constamment. Les os nécessitent une production en continu de cellules spécifiques dont ces cellules osseuses appelées ostéoblastes. Cependant, les ostéoblastes ne vivent qu’environ 3 mois et ne se divisent pas. Les cellules progénitrices pour les ostéoblastes sont des cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse. Ces cellules souches mésenchymateuses peuvent soit se différencier en ostéoblastes, soit en cellules chondrocytaires qui vont constituer le cartilage, soit en cellules myocytaires qui vont former les muscles, soit en adipocytes ou cellules adipeuses. Ainsi, la même cellule progénitrice peut suivre 4 voies possibles de différenciation.
Ces travaux identifient de toutes nouvelles cibles, majeures, pour le développement de nouvelles thérapies contre la perte osseuse et l’ensemble de ses effets secondaires dont les chutes, les fractures, la perte d’autonomie et finalement la dépendance. Au centre de ce processus, une protéine nommée Cbf-beta qui joue un rôle clé dans le maintien des cellules productrices d'os. Les scientifiques montrent en effet que ses niveaux sont considérablement réduits dans les cellules de la moelle osseuse de souris âgées. Mais les scientifiques vont plus loin : ils démontrent que le maintien de Cbf-beta peut prévenir l'ostéoporose associée à l'âge en réduisant, également, la production de cellules adipeuses. Enfin, les chercheurs constatent que la perte de Cbf-beta entrave la voie de signalisation canonique Wnt, en particulier par une diminution de l'expression de Wnt10b.
Précisément, chez les souris, un complexe protéique composé de Cbf-bêta et du facteur de transcription Runx2 se lie au promoteur Wnt10b pour conduire l'expression de Wnt10b. Le complexe Cbf-beta / Runx2 u inhibe l'expression de la protéine C / EBP-alpha qui favorise la différenciation des cellules progénitrices en adipocytes.
E bref, Cbf-beta maintient la différenciation en ostéoblastes de 2 façons : par la voie Wnt en induisant les cellules voisines à se différencier en ostéoblastes et par la signalisation endogène dans la cellule en supprimant l'expression du gène de l'adipogenèse.
Ces travaux apportent ainsi une nouvelle connaissance du mécanisme induit par Cbf-beta, une nouvelle explication de la fragilité du maintien osseux chez les personnes âgées, mais également une nouvelle voie thérapeutique.
Source: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) doi: 10.1073/pnas.1619294114 Cbf-beta governs osteoblast-adipocyte lineage commitment through enhancing beta-catenin signaling and suppressing adipogenesis gene expression
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