Diversité des ostéoclastes mise en évidence par des analyses transcriptomiques et métaboliques in vitro et in vivo - 30/11/23
, M.B. Madel 1, V. Rezapova 1, A. Mahler 1, R. Argüello 2, D. Pisani 1, S. Ivanov 1, A. Wakkach 1, M. Rouleau 1, C. Blin-Wakkach 1Résumé |
Introduction |
La diversité des ostéoclastes (OCL) reste mal comprise mais dépend des progéniteurs. Nous avons précédemment identifié les OCL dérivés des monocytes (MN-OCL) ou des cellules dendritiques (DC-OCL) comme deux populations distinctes. Ici, nous explorons la diversité des OCL matures au niveau de la cellule unique et caractérisons leurs métabolisme et fonctions.
Matériels et méthodes |
La séquençage ARN unicellulaire des OCLs de la moelle osseuse (BM-OCLs) a révélé des propriétés énergétiques spécifiques des sous-populations, qui ont été définies par SCENITH (Argüello, 2020). Le métabolisme glycolytique et oxydatif, la résorption osseuse et la fonction immunitaire ont été analysés in vitro. Une procédure d’extraction ex vivo des OCL murins à partir d’os a permis l’analyse métabolique dans des conditions saines et ostéoporotiques (OVX).
Résultats |
L’analyse transcriptomique a identifié CD200 (adj. p=1,37×10−05) et CD16/32 (adj. p=0,00159) comme marqueurs des OCL physiologiques et inflammatoires, respectivement, de façon semblable aux MN-OCLs (p<0,001) et DC-OCLs (p<0,0001). L’analyse métabolique des OCL CD200+ a révélé une dépendance importante au glucose et au métabolisme mitochondrial. En revanche, la population CD16/32+ diminue sa capacité mitochondriale et augmente sa capacité glycolytique (p<0,0001) ; par rapport aux CD200+ OCLs, la diminution du métabolisme oxydatif s’accompagne d’une faible masse mitochondriale (p<0,001), d’une diminution des ROS (p<0,001), et d’une augmentation de production de lactate par glycolyse anaérobique (p<0,01). Par contre, leur capacité de résorption diminue (p<0,001) tandis que leur capacité de présentation d’antigènes est accrue (p<0,0001). De plus, ils induisent efficacement des cellules T pro-inflammatoires CD4+ TNFα+ RANKL+, tandis que les OCLs CD200+ induisent des cellules T régulatrices FoxP3+ (p<0,01).
Il est important de noter que chez les souris OVX, la proportion des OCLs CD200+ isolés ex vivo est plus faible et celle des CD16-32+ est plus élevée par rapport aux SHAM (p<0,05). Comme prévu, les OCL OVX ex vivo dépendent plus du glucose (p<0,05) que les Sham, mais aussi montrent une tendance à une plus grande dépendance mitochondriale.
Discussion |
Nous démontrons ici l’existence de 2 sous-populations d’OCLs qui diffèrent clairement dans leurs propriétés métaboliques, résorptives et immunitaires, avec des proportions variables chez les OVX par rapport aux SHAM. De toute évidence, il sera intéressant d’étendre la diversité des OCL à d’autres pathologies entraînant une perte osseuse, comme la polyarthrite rhumatoïde.
Conclusion |
Nos résultats révèlent que les différentes populations d’OCLs ont des propriétés distinctes. Une caractérisation plus poussée pourrait révéler des cibles thérapeutiques possibles pour développer des approches contre les sous-populations d’OCLs pathologiques.
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Vol 90 - N° S1
P. A93-A94 - décembre 2023 Retour au numéro
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