This study was designed to investigate the in vitro effects of human growth hormone (hGH) on osteoclastic resorption in a nonfractionated rabbit bone cell model.

Rabbit bone cells were cultured on dentine slices in the presence of parathyroid hormone and vitamin D3. The percentage of dentine slice surface resorbed, number of lacunae per surface unit and mean area of lacunae were compared between cell cultures grown in the presence of graded concentrations of hGH and human insulin-like growth factor-1 (hIGF-1) and controls.

After 4 days of culture, rabbit bone cells cultured on dentine slices in the presence of hGH and hIGF-1 showed significantly stimulated osteoclastic resorption activity. When neutralizing anti-hIGF-1 anti-serum (4 mg/l) was added to the starting culture, the stimulatory effects of hIGF-1 and hGH on osteoclastic resorption activity were totally abolished.

These findings indicate that the effects of hGH stimulation on osteoclastic resorption in vitro are mediated via local hIGF-1 secretion by stromal cells such as osteoblasts. Proteases appear to play a role in the degradation of the organic matrix. Our experiments show that hIGF-1 and hGH stimulate the production of matrix metalloproteinases MMP-9 and MMP-2. Similar to the resorption activity, hGH stimulates protease activity via stromal cell production of hIGF-1.

This study suggests that natural or synthetic MMP inhibitor modulation of protease activity could reduce the degradation of the organic matrix and then prevent, for example, inflammatory reactions subsequent to prosthetic loosening.

Cette étude présente les effets in vitro de l'hormone de croissance sur l'activité de résorption de cellules osseuses de lapin. Après 4 jours de culture sur des lamelles de dentine, l'hGH et l'hIGF-1 stimulent l'activité de résorption de ces cellules en terme de surface de dentine résorbée, de nombre total de lacunes et de surface moyenne des lacunes. Lorsqu'un anticorps anti-IGF-1 est ajouté à la culture, les effets stimulants de l'hGH et de l'hIGF-1 sur l'activité de résorption des ostéoclastes sont totalement inhibés. Ces résultats indiquent que les effets de la stimulation de la hGH sur la résorption ostéoclastique sont médiés par la sécrétion d'hIGF-1 par les cellules stromales osseuses telles que les ostéoblastes. Parmi les acteurs de la résorption osseuse, les protéases paraissent jouer un rôle clé en dégradant la matrice organique osseuse. Nos expériences ont montré que l'hIGF-1 et l'hGH augmentent la production de MMP-9 et MMP-2. De façon similaire à l'activité de résorption, l'hGH stimule l'activité des protéases via la production d'hIGF-1 par les cellules stromales. Ce travail suggère qu'une modulation de l'activité protéasique par des inhibiteurs des métalloprotéases (naturels ou synthétiques) pourrait limiter la dégradation de la matrice extracellulaire et donc pourrait prévenir certains processus pathologiques tels que les atteintes inflammatoires suite à un descellement prothétique.