Horloge biologique et pathologies osseuses
Résumé
Le rythme circadien est à l’origine de la régulation de plusieurs fonctions des cellules et des tissus que l’on appelle horloge biologique. Le centre coordonnateur est localisé dans l’hypothalamus et contrôle de multiples fonctions physiologiques déjà identifiées telles que la température, les processus endocriniens et l’immunité. Chaque cellule possède également un rythme circadien propre au travers d’un groupe de gènes, notamment Per1, Per2, Cry1, Cry2, Bmal1 et Clock. Ils activent la migration des cellules souches mésenchymateuses et la différenciation des adipocytes. Ils activent également les gènes chondrocytaires pour permettre l’ossification endochondrale pendant la croissance. L’invalidation du gène Bmal1 chez la souris induit une ostéoporose par défaut de maturation ostéoblastique et une augmentation de la résorption liée à un excès local de RANKL. Ces gènes pourraient aussi moduler la réponse de plusieurs hormones (cortisol, vitamine D, parathormone) ou des signaux locaux comme Wnt. Les rythmes ont une influence sur l’effet des médicaments et pourraient être utiles à leur analyse pharmacologique. Chez la souris, la parathormone favorise le remodelage et la réparation osseuse lorsque ces gènes sont activés. Les travaux en pathologie humaine sont rares, mais par exemple, les inhibiteurs de la résorption sont plus efficaces en prise matinale qu’en prise nocturne suggérant une sensibilité variable en fonction du cycle cellulaire. Les gènes de l’horloge contribuent au maintien du cartilage et leur expression diminue avec la progression de l’arthrose chez l’homme. Son invalidation chez la souris accélère la perte de cartilage en augmentant le catabolisme chondrocytaire. À ce jour, les travaux portent sur une meilleure compréhension du rôle de ces gènes dans la physiologie des tissus ou le développement des maladies. Il est à parier qu’ils aideront à définir des nouvelles populations à risque ou des modalités d’administration thérapeutiques. Voir l’intégralité de l’article ≫