M. PadronaM. MaroquenneH. El-HafciL. RossiaudH. PetiteE. Potier

J Orthop Res. 2023 Nov 17.  Online ahead of print.

DOI: 10.1002/jor.25742.

Bien que l’étiologie de la dégénérescence des disques intervertébraux ne soit pas encore élucidée, la carence en nutriments résultant de leur nature avasculaire est suspectée de déclencher des processus dégénératifs en leur centre : le nucleus pulposus (NP). Alors que l’hypoxie sévère n’a pas d’effets significatifs sur les cellules du NP, l’impact de la carence en glucose, telle qu’on la trouve dans les disques dégénérés (0,2-1 mM), reste incertain. En utilisant un modèle ex-vivo pertinent, représentatif du microenvironnement unique du disque, cette étude visait donc à déterminer les effets des niveaux de glucose « dégénérés » (0,3 mM) sur l’homéostasie des explants de NP bovins. Les effets de la déplétion en glucose ont été évalués sur la viabilité, l’apoptose, le phénotype, le métabolisme, la sénescence des cellules du NP, l’anabolisme et le catabolisme de la matrice extracellulaire et la production de médiateurs inflammatoires en utilisant des colorations fluorescentes, de la RT-qPCR, de l'(immuno)histologie, et des tests ELISA, biochimiques et enzymatiques.

Par rapport à la condition de glucose « sain » (2 mM), l’exposition à la condition de glucose dégénéré a conduit à une diminution rapide et importante de la viabilité des cellules NP associée à une augmentation de l’apoptose. Bien que l’expression des gènes de l’aggrécane et du collagène II ait également été diminuée, le phénotype des cellules NP, la sénescence, le catabolisme de la matrice et la production de médiateurs inflammatoires n’ont pas été, ou seulement légèrement, affectés par la déplétion en glucose. La présente étude a prouvé que la déplétion en glucose est un acteur essentiel de la viabilité des cellules NP, mais elle a également suggéré que d’autres facteurs du microenvironnement peuvent être impliqués dans le déclenchement du changement typique du phénotype des cellules NP observé au cours de la dégénérescence du disque. La présente étude apporte de nouvelles informations permettant de mieux comprendre la dégénérescence discale au niveau cellulaire et moléculaire et contribue ainsi à développer des stratégies thérapeutiques pertinentes pour la contrer.

Accéder à cet article sur HAL