Les glycosaminoglycannes (GAGs), chaines linéaires constituées de structures disaccharidiques répétées, sont présents dans le liquide synovial (LS) arthrosique par dégradation des protéoglycans (PGs) et sont capables via leurs domaines sulfatés de se lier aux Heparin Binding Protein (HBP), dont font partie la plupart des facteurs de croissance et les cytokines et ainsi d’en moduler leurs effets. Nous avons préalablement mis en évidence des modifications structurelles des GAGs du cartilage arthrosique et du LS arthrosique, en particulier des héparanes sulfates (HS), et un effet procatabolique de ceux-ci sur des chondrocytes en culture. L’objectif de ce travail était d’étudier l’impact des GAGs du LS arthrosiques sur des synoviocytes fibroblastiques humains (FLS) arthrosiques.

Les GAGs ont été extraits et quantifiés à partir de LS collectés chez des patients présentant une gonarthrose débutante à sévère prélevés dans le cadre des soins courants (ponction diagnostique ou infiltration). Parallèlement, des cultures de FLS ont été réalisées à partir de membranes synoviales (MS) ou de LS de patients arthrosiques. L’impact fonctionnel des GAGs de LS (0,025μg/mL, 0,25μg/mL ou 2,5μg/mL) sur les FLS a été analysé à la fois sur le plan de la prolifération cellulaire par test de viabilité au prestoBlue et sur leur profil de sécrétion de cytokines pro-inflammatoires (IL-6 et IL-8), dosées par ELISA. Leurs effets fonctionnels sur les FLS ont également été étudiés en association aux HBP [TGF-β (20ng/mL pour l’étude de la prolifération et 5ng/mL pour l’étude de la sécrétion d’IL-6 et d’IL-8), IL-1β (0,1ng/mL pour l’étude de la prolifération et 1ng/mL pour l’étude de la sécrétion d’IL-6 et d’IL-8), FGF-2 (5ng/mL) et FGF-18 (10ng/mL)].

Notre étude a été effectuée à partir des GAGs de 11 LS arthrosiques et sur des cultures de FLS obtenus chez 5 patients (4 MS et 1 LS). La stimulation des FLS par les GAGs de LS arthrosiques inhibait leur prolifération de l’ordre de 20 % (p<0,05). De plus, l’ajout de GAGs (0,025μg/mL, 0,25μg/mL et 2,5μg/mL) diminuait de l’ordre de 50 % l’effet prolifératif du TGF-β et inhibait complètement celui de l’IL-1β (p<0,05). Cette inhibition n’était pas observée sur l’effet mitogène du FGF-2. Aucun effet du FGF-18 seul ou en association aux GAG de LS n’a été mis en évidence sur la prolifération des FLS. Si les GAGs seuls n’avaient pas d’influence sur la sécrétion d’IL-6 et d’IL-8 par les FLS arthrosiques, la stimulation par les GAGs (2,5μg/mL) potentialisait la sécrétion d’IL-6 induite par le TGF-β seul (1027±294pg/mL contre 763±159pg/mL, p<0,05). De même, un effet synergique des GAGs (2,5μg/mL) en association avec le FGF-18 était observée sur la sécrétion d’IL-6 par les FLS arthrosique (230±300pg/mL contre 200±250pg/mL pour FGF-18 seul, p<0,05). Les GAGs n’avaient aucune influence sur la sécrétion d’IL-6 et IL-8 induite par l’IL-1β.

Nous avons mis en évidence pour la première fois que les GAG extraits et purifiés à partir de LS arthrosiques pouvaient moduler l’effet des HBP, en particulier en inhibant la prolifération synoviocytaire et en induisant la sécrétion de certaines cytokines pro-inflammatoires. Reste à caractériser les rôles fonctionnels respectifs des différents GAGs et en particulier des héparanes sulfates.