L'actéoside améliore l'ostéoporose chez la souris en régulant la formation d'ostéoblastes et en inhibant la résorption osseuse médiée par les ostéoclastes
Sep 04, 2026
Abstrait
Objectif:
Étudier les effets de l'actéoside sur l'activité des ostéoblastes et des ostéoclastes chez les souris ovariectomisées (OVX).
Méthodes :
Un modèle murin d'ostéoporose postménopausique a été établi par ovariectomie (OVX). Cinquante souris C57BL/6 ont été réparties au hasard en cinq groupes : groupe opéré de manière fictive, groupe modèle, groupe d'œstrogènes, groupe d'actéoside à faible dose et groupe d'actéoside à forte dose, avec 10 souris dans chaque groupe.
Le poids corporel a été enregistré. L'analyse histomorphométrique osseuse a été réalisée par micro-tomodensitométrie (micro-CT). Les taux sériques d'estradiol (E2), de CTX-1, de PINP et d'ALP ont été mesurés à l'aide de kits de dosage correspondants. Le poids utérin a été enregistré. La coloration TRAP a été utilisée pour observer le nombre d'ostéoclastes. L'immunohistochimie a été utilisée pour détecter l'expression de la protéine Runx2. La RT-PCR quantitative en temps réel (qRT-PCR) et l'analyse par Western blot ont été utilisées pour évaluer l'expression de marqueurs liés à la formation osseuse et à la résorption osseuse.
Résultats:
Par rapport au groupe opéré de manière factice, les souris du groupe modèle ont présenté une augmentation significative du poids corporel, une diminution significative du poids utérin et des taux sériques d'E2, PINP et ALP, ainsi qu'une augmentation significative des taux sériques de CTX-1. Les paramètres osseux, notamment DMO, BV/TV, Tb.N, Tb.Th, PINP, ALP, Runx2, OCN et Col1, ont été significativement réduits, tandis que Tb.Sp a été significativement augmenté. Dans le tissu fémoral, l'expression des ARNm d'ALP, OCN et Col1 était significativement diminuée, tandis que l'expression des ARNm de NFATc1 et c-fos, ainsi que celle des protéines Runx2, p-IκB et p-Akt, étaient significativement augmentées (P<0.05P < 0.05P<0.05). The number of osteoclasts was also increased.
Par rapport au groupe modèle, tous les groupes de traitement ont présenté une réduction significative du poids corporel, une augmentation significative des taux sériques de PINP et d'ALP et une diminution significative des taux sériques de CTX-1. La DMO, la BV/TV, la Tb.N, la Tb.Th, la PINP, l'ALP, le Runx2, l'OCN et la Col1 ont augmenté de manière significative, tandis que la Tb.Sp a diminué de manière significative. Dans le tissu fémoral, l'expression des ARNm d'ALP, OCN et Col1 était significativement augmentée, tandis que l'expression des ARNm de NFATc1 et c-fos, ainsi que celle des protéines Runx2, p-IκB et p-Akt, étaient significativement diminuées (P<0.05P < 0.05P<0.05). The number of osteoclasts was reduced.
Conclusion:
L'actéoside exerce un double effet régulateur sur le remodelage osseux chez la souris OVX. Il peut améliorer la perte osseuse induite par l'OVX en inhibant la résorption osseuse médiée par les ostéoclastes grâce à la suppression de la voie NF-κB/Akt/NFATc1/c-fos, tout en favorisant la formation osseuse induite par les ostéoblastes grâce à l'activation de l'axe Runx2/OCN/Col1.
Mots-clés :
Actéoside ; l'ostéoporose postménopausique ; les ostéoblastes ; ostéoclastes
Qu’est-ce que l’ostéoporose ?
L'ostéoporose (OP) est une maladie squelettique courante et souvent silencieuse caractérisée par une densité minérale osseuse réduite, une détérioration de la microstructure osseuse, une fragilité osseuse accrue et un risque plus élevé de fractures. À l'échelle mondiale, environ 18,3 % de la population est touchée, les femmes ménopausées étant particulièrement vulnérables. Cette condition est connue sous le nom d’ostéoporose postménopausique (PMOP) [1].
L'œstrogène joue un rôle régulateur clé dans le remodelage osseux à travers de multiples mécanismes. Lors du remodelage osseux, les ostéoclastes et les ostéoblastes maintiennent un équilibre dynamique entre la résorption osseuse et la formation osseuse. Lorsque l’activité des ostéoblastes diminue et/ou que l’activité des ostéoclastes devient excessive, cet équilibre est perturbé, entraînant une perte importante de la matrice osseuse [2].
Par conséquent, la régulation de la fonction et de la formation des ostéoblastes et des ostéoclastes peut constituer une stratégie efficace pour traiter l’ostéoporose liée à une carence en œstrogènes.
Pourquoi se tourner vers les composés à base de plantes pour traiter l’ostéoporose ?
Les médicaments courants actuels contre l'ostéoporose comprennent les bisphosphonates, le tériparatide, le raloxifène et les modulateurs sélectifs des récepteurs des œstrogènes. Ces médicaments peuvent être efficaces, mais ils peuvent également provoquer des effets indésirables tels qu’un inconfort gastro-intestinal et, dans de rares cas, une ostéonécrose de la mâchoire. Ces préoccupations peuvent limiter l’utilisation à long terme.
Ces dernières années, une attention croissante a été portée à la médecine traditionnelle à base de plantes pour soutenir la santé des os, en particulier dans le cas de l'ostéoporose postménopausique.
La racine de Rehmannia, une herbe traditionnelle chinoise, est connue pour nourrir les reins et favoriser la circulation sanguine. Il est souvent utilisé dans les formules à base de plantes pour traiter l'ostéoporose [3]. Plusieurs études cliniques ont rapporté que les formules à base de plantes chinoises contenant du Rehmannia peuvent aider à améliorer la densité minérale osseuse, à soulager la douleur et à améliorer les symptômes cliniques chez les patients atteints d'ostéoporose [4].
L'actéoside est un glycoside phényléthanoïde soluble dans l'eau que l'on trouve dans les graines de Rehmannia, de Cistanche, de Plantago et d'autres plantes médicinales. Il a été rapporté qu'il possède des activités antioxydantes, anti-inflammatoires, antidiabétiques et favorisant la formation osseuse [5].
Une étude basée sur une revue systématique et l'exploration de données de plusieurs bases de données a suggéré que l'actéoside pourrait être l'un des principaux composants actifs des formules à base de plantes chinoises pour l'ostéoporose postménopausique [6]. Des études de pharmacologie en réseau ont également indiqué que l'actéoside pourrait être un ingrédient actif clé dans les formules à base de plantes telles que Qigu Capsule et Zuogui/Yougui Pills pour le traitement de l'ostéoporose postménopausique [7,8].
Ces résultats suggèrent que l’actéoside pourrait être un composé naturel prometteur pour la santé des os. Cependant, son mécanisme d’action précis n’a pas encore été entièrement élucidé.
Cette étude a été conçue pour étudier les effets de l'acteoside sur l'activité des ostéoblastes et des ostéoclastes dans un modèle de souris ovariectomisée, dans le but de fournir une base scientifique pour le développement ultérieur de l'acteoside dans la recherche liée à l'ostéoporose.
1. Matériaux et instruments
1.1 Animaux expérimentaux
Cinquante souris femelles C57BL/6 de 6 semaines de qualité SPF ont été achetées auprès du Hebei Experimental Animal Center, numéro de licence SCXK (Hebei) 2022-001. Les souris pesaient entre 20 et 23 g.
Toutes les souris ont été maintenues sous un cycle lumière/obscurité de 12 heures, avec une température ambiante contrôlée à 22±3∘C22 \\pm 3^\\circ C22±3∘C, une humidité à 55±5%55 \\pm 5\\%55±5% et une nourriture et de l'eau adéquates fournies. Après une semaine d'alimentation adaptative, l'expérience a été réalisée.
1.2 Médicaments et réactifs
L'actéoside, d'une pureté de 98 % et portant le numéro de lot CFN97048, a été acheté auprès de Wuhan ChemFaces.
Les comprimés de valérate d'estradiol, spécification 1 mg × 21 comprimés, ont été achetés auprès de Bayer Healthcare Co., Ltd., Guangzhou.
Des kits de dosage d'estradiol sérique de souris (E2), de phosphatase alcaline (ALP), de télopeptide C-terminal réticulé au collagène de type I (CTX-1) et de propeptide N-terminal de procollagène de type I (PINP) ont été achetés auprès de Beyotime Biotechnology, Shanghai.
Le tampon de lyse RIPA a été obtenu auprès de Sigma, USA. Le kit de dosage de protéines Bio-Rad DC a été obtenu auprès de Bio-Rad Laboratories, USA. Les anticorps anti-phospho-Akt, anti-Akt, anti-phospho-IκB et anti-IκB ont été achetés auprès de Cell Signaling Technology, USA. L'anticorps du facteur de transcription 2 (Runx2) lié à l'anti-Runt a été acheté auprès de Santa Cruz Biotechnology, États-Unis. Le kit de coloration TRAP a été acheté chez Sigma, USA. Le réactif TRIzol et le kit de synthèse d'ADNc RevertAid First Strand ont été achetés auprès de Thermo Fisher Scientific, USA.
1.3 Principaux instruments
Les principaux instruments utilisés comprenaient :
Scanner de tomodensitométrie SKYSCAN 1276, Bruker Technology, Pékin
Lecteur de microplaques SpectraMax M, Molecular Devices, Shanghai
Balance analytique électronique FA2004N, Sailun Instruments, Pékin
WMP-6105 microscope optique, Wumo Optical Instruments, Shanghai
Système de PCR quantitative en temps réel VeritiPro et appareil d'électrophorèse PowerEase, Thermo Fisher Scientific, Shanghai
2. Méthodes
2.1 Établissement et regroupement du modèle
Les souris C57BL/6 ont été réparties au hasard en cinq groupes :
Groupe exploité de manière factice
Groupe modèle
Groupe œstrogène, 1 mg/kg1 \\text{ mg/kg}1 mg/kg
Groupe actéoside à faible dose, 50 mg/kg50 \\text{ mg/kg}50 mg/kg
Groupe actéoside à dose élevée, 150 mg/kg150 \\text{ mg/kg}150 mg/kg
Chaque groupe contenait 10 souris.
Tous les animaux ont été anesthésiés avec du pentobarbital de sodium à 2%. Une petite incision a été pratiquée pour exposer les ovaires. Les ovaires ont été délicatement localisés et retirés pour établir le modèle OVX. Dans le groupe opéré de manière fictive, seul le tissu adipeux situé près des ovaires a été retiré.
Après l’intervention chirurgicale, toutes les souris ont reçu de la pénicilline intramusculaire à raison de 50 000 U/jour pendant 3 jours consécutifs.
Après l'opération :
Le groupe œstrogène a reçu du valérate d'œstradiol à raison de 1 mg/kg1 \\text{ mg/kg}1 mg/kg par gavage une fois par jour.
Les groupes d'actéoside à faible et forte dose ont reçu de l'actéoside par gavage une fois par jour.
Les groupes opérés de manière factice et modèles ont reçu de l'eau purifiée à 10 mg/kg10 \\text{ mg/kg}10 mg/kg par gavage.
Les souris ont été sacrifiées 4 semaines après l'opération. Des échantillons de tissu fémoral et de sang ont été prélevés. Les fémurs ont été fixés dans du paraformaldéhyde à 4 % pendant 48 heures et évalués par micro-CT.
2.2 Détection Micro-CT
Le fémur gauche de chaque souris a été scanné à l’aide d’un micro-CT haute résolution. Les paramètres de numérisation étaient :
Tension : 50 kV
Courant : 55 μA
Résolution isotrope : 6 μm
La numérisation fémorale a été réalisée à 2 mm en amont du cartilage de croissance, avec 720 coupes scannées à chaque fois.
Les données micro-CT ont été analysées à l'aide du logiciel INFINITT-Xelis. Les paramètres structurels évalués comprenaient :
Densité minérale osseuse (DMO)
Volume osseux/volume total (BV/TV)
Épaisseur trabéculaire (Tb.Th)
Séparation trabéculaire (Tb.Sp)
Nombre trabéculaire (Tb.N)
2.3 Indicateurs biochimiques sanguins
Des échantillons de sang ont été collectés et centrifugés à 1 300 tr/min pendant 15 minutes à 4∘C4^\\circ C4∘C. Des kits ELISA ont été utilisés pour mesurer les taux sériques de :
CTX-1, un marqueur de résorption osseuse
PINP, un marqueur de la formation osseuse
ALP, un marqueur de la formation osseuse
2.4 Coloration TRAP
Après fixation, les fémurs de souris ont été décalcifiés dans de l'EDTA pendant 10 jours. Ils ont ensuite été déshydratés, inclus en paraffine et préparés en coupes de 6 µm.
Les coupes ont été soumises à un déparaffinage au xylène, à une réhydratation à l'éthanol et à une coloration TRAP. Ensuite, les coupes ont été déshydratées, nettoyées et montées.
2.5 Coloration immunohistochimique (IHC)
Pour l'immunohistochimie Runx2, des coupes de 5 µm ont été découpées à l'aide d'un microtome, puis décirées et hydratées.
La peroxydase endogène a été bloquée avec du peroxyde d'hydrogène à 0,3% dans du PBS pendant 30 minutes.
Pour réduire la coloration non spécifique, les coupes ont été incubées pendant 1 heure dans du PBS contenant 10 % de sérum de cheval normal et 0,1 % de Triton X-100.
Les coupes ont été incubées pendant la nuit à 4∘C4^\\circ C4∘C avec un anticorps primaire anti-Runx2 à une dilution de 1 : 1 000.
Ensuite, les coupes ont été lavées avec du PBS et incubées avec des IgG anti-chèvre de lapin biotinylées à une dilution de 1: 200 pendant 2 heures, suivies d'une incubation avec un complexe avidine-biotine-peroxydase pendant 1 heure.
Le développement de la couleur de l'antigène a été réalisé en utilisant une solution de tétrachlorhydrate de 3,3′-diaminobenzidine contenant 0,003% de peroxyde d'hydrogène. Une solution d’hématoxyline a été utilisée pour la contre-coloration.
2.6 RT-PCR quantitative en temps réel (qRT-PCR)
L'ARN a été extrait à l'aide du réactif TRIzol. La quantité d'ARN dans chaque échantillon a été normalisée à 1 µg pour la synthèse de l'ADNc.
L'ADNc a été synthétisé à l'aide du kit de synthèse d'ADNc RevertAid First Strand.
La qRT-PCR a été réalisée à l'aide du thermocycleur quantitatif en temps réel Exicycler-96.
Les paramètres d'amplification étaient :
Dénaturation initiale à 95∘C95^\\circ C95∘C pendant 5 minutes
40 cycles de PCR en trois étapes :
Dénaturation à 95∘C95^\\circ C95∘C pendant 1 minute
Recuit à 60∘C60^\\circ C60∘C pendant 30 secondes
Extension finale à 72∘C72^\\circ C72∘C pendant 1 minute
Les données ont été normalisées à l'aide de GAPDH et évaluées en tant que changements de pli moyens. L'expression relative des gènes a été calculée à l'aide de la méthode 2−ΔΔCt2^{-\\Delta\\Delta Ct}2−ΔΔCt.
2.7 Analyse par Western Blot
Les cellules ont été lysées en utilisant un tampon de lyse RIPA contenant des inhibiteurs de protéase et des inhibiteurs de phosphatase I et II.
La concentration en protéines a été déterminée à l'aide du kit de dosage de protéines Bio-Rad DC.
Des quantités égales de protéines, 20 µg20 \\mu g20ug par piste, ont été chargées sur des gels d'électrophorèse sur gel de dodécylsulfate de sodium-polyacrylamide (SDS-PAGE) à 10 % et transférées sur des membranes de fluorure de polyvinylidène Immobilon-P.
Les membranes ont été bloquées avec du lait écrémé à 5 % pendant 1 heure, puis incubées toute la nuit à 4∘C4^\\circ C4∘C avec des anticorps primaires.
Après trois lavages avec une solution saline tamponnée Tris contenant 0,1% de Tween-20 (TBST), les membranes ont été incubées avec un anticorps secondaire conjugué à la peroxydase de raifort IgG anti-souris ou anti-lapin à une dilution de 1: 3 000 pendant 1 heure.
Les protéines ont été visualisées par chimiluminescence à l'aide d'un kit ECL.
2.8 Analyse statistique
Tous les tests expérimentaux ont été effectués au moins trois fois.
Des comparaisons entre plusieurs groupes ont été effectuées à l'aide d'une analyse de variance unidirectionnelle. Des comparaisons par paires entre les groupes ont été effectuées à l'aide du test de comparaison multiple de Tukey.
Le logiciel SPSS 14.0 a été utilisé pour l'analyse statistique. Une valeur de P<0.05P < 0.05P<0.05 was considered statistically significant.
3. Résultats
3.1 Effets de l'actéoside sur le taux sérique d'E2, le poids utérin, le poids corporel et l'indice utérin chez les souris ostéoporotiques OVX
Comme le montre la figure 1, par rapport au groupe opéré de manière fictive, les souris du groupe modèle présentaient des taux sériques d'E2, un poids utérin et un indice utérin significativement inférieurs, tandis que le poids corporel était significativement augmenté (P<0.05P < 0.05P<0.05).
Par rapport au groupe modèle, les souris de tous les groupes de traitement ont présenté une réduction significative de leur poids corporel (P<0.05P < 0.05P<0.05).
Figure 1. Effets de l'actéoside sur le taux sérique d'E₂, le poids utérin, le poids corporel et l'indice utérin chez les souris ostéoporotiques OVX
A. Groupe exploité de manière fictive
B. Groupe modèle
C. Groupe œstrogène
D. Groupe actéoside à faible dose
E. Groupe actéoside à haute dose
Note:
∗P<0.05*P < 0.05∗P<0.05 vs. sham-operated group;
#P < 0,05 par rapport au groupe modèle ;
△P<0.05\triangle P < 0.05△P<0.05 vs. estrogen group;
▲P<0.05\blacktriangle P < 0.05▲P<0.05 vs. low-dose acteoside group.
3.2 Effets de l'actéoside sur les paramètres histomorphométriques osseux chez les souris ostéoporotiques OVX
Comme le montre la figure 2, par rapport au groupe opéré de manière fictive, les souris du groupe modèle ont présenté une diminution significative de la DMO, de la BV/TV, de la Tb.N et de la Tb.Th, tandis que la Tb.Sp était significativement augmentée (P<0.05P < 0.05P<0.05).
Par rapport au groupe modèle, tous les groupes de traitement ont montré une augmentation significative de la DMO, de la BV/TV, de la Tb.N et de la Tb.Th, tandis que la Tb.Sp était significativement diminuée (P<0.05P < 0.05P<0.05).
Figure 2. Effets de l'actéoside sur les paramètres histomorphométriques osseux chez les souris ostéoporotiques OVX
A. Groupe exploité de manière fictive
B. Groupe modèle
C. Groupe œstrogène
D. Groupe actéoside à faible dose
E. Groupe actéoside à haute dose
Note:
∗P<0.05*P < 0.05∗P<0.05 vs. sham-operated group;
#P < 0,05 par rapport au groupe modèle ;
△P<0.05\triangle P < 0.05△P<0.05 vs. estrogen group;
▲P<0.05\blacktriangle P < 0.05▲P<0.05 vs. low-dose acteoside group.
3.3 Effets de l'actéoside sur les indicateurs liés au métabolisme osseux sérique chez les souris ostéoporotiques OVX
Comme le montre la figure 3, par rapport au groupe opéré de manière fictive, les souris du groupe modèle présentaient une diminution significative des taux sériques de PINP et d'ALP, tandis que les taux de CTX-1 étaient significativement augmentés (P<0.05P < 0.05P<0.05).
Par rapport au groupe modèle, tous les groupes de traitement ont montré une augmentation significative des taux sériques de PINP et d'ALP, tandis que les taux de CTX-1 étaient significativement diminués (P<0.05P < 0.05P<0.05).
Figure 3. Effets de l'actéoside sur les indicateurs liés au métabolisme osseux sérique chez les souris ostéoporotiques OVX
A. Groupe exploité de manière fictive
B. Groupe modèle
C. Groupe œstrogène
D. Groupe actéoside à faible dose
E. Groupe actéoside à haute dose
Note:
∗P<0.05*P < 0.05∗P<0.05 vs. sham-operated group;
#P < 0,05 par rapport au groupe modèle ;
△P<0.05\triangle P < 0.05△P<0.05 vs. estrogen group;
▲P<0.05\blacktriangle P < 0.05▲P<0.05 vs. low-dose acteoside group.
Figure 4. Effets de l'actéoside sur le nombre d'ostéoclastes dans le fémur de souris ostéoporotiques OVX (coloration TRAP)
A. Groupe exploité de manière fictive
B. Groupe modèle
C. Groupe œstrogène
D. Groupe actéoside à faible dose
E. Groupe actéoside à haute dose
Figure 5. Effets de l'acteoside sur l'expression de la protéine Runx2 dans le tissu fémoral de souris ostéoporotiques OVX (IHC, × 400)
A. Groupe exploité de manière fictive
B. Groupe modèle
C. Groupe œstrogène
D. Groupe actéoside à faible dose
E. Groupe actéoside à haute dose
Figure 6. Effets de l'actéoside sur l'expression des ARNm d'ALP, OCN, Col1, NFATc1 et c-fos dans le tissu fémoral de souris ostéoporotiques OVX
A. Groupe exploité de manière fictive
B. Groupe modèle
C. Groupe œstrogène
D. Groupe actéoside à faible dose
E. Groupe actéoside à haute dose
Note:
∗P<0.05*P < 0.05∗P<0.05 vs. sham-operated group;
#P < 0,05 par rapport au groupe modèle ;
△P<0.05\triangle P < 0.05△P<0.05 vs. estrogen group;
▲P<0.05\blacktriangle P < 0.05▲P<0.05 vs. low-dose acteoside group.
3.4 Effets de l'actéoside sur le nombre d'ostéoclastes dans le tissu fémoral des souris ostéoporotiques OVX
Comme le montre la figure 4, par rapport au groupe opéré de manière fictive, le nombre d'ostéoclastes TRAP-positifs dans le groupe modèle a augmenté.
Par rapport au groupe modèle, le nombre d’ostéoclastes TRAP-positifs a diminué dans tous les groupes de traitement.
3.5 Effets de l'actéoside sur l'expression de la protéine Runx2 dans le tissu fémoral de souris ostéoporotiques OVX
Comme le montre la figure 5, par rapport au groupe opéré de manière factice, l'expression positive de la protéine Runx2 dans le tissu fémoral a été réduite dans le groupe modèle.
Par rapport au groupe modèle, l’expression positive de la protéine Runx2 dans le tissu fémoral a augmenté dans tous les groupes de traitement.
3.6 Effets de l'actéoside sur l'expression des ARNm ALP, OCN, Col1, NFATc1 et c-fos dans le tissu fémoral de souris ostéoporotiques OVX
Comme le montre la figure 6, par rapport au groupe opéré de manière fictive, l'expression des ARNm de l'ALP fémorale, de l'OCN et de Col1 était significativement diminuée dans le groupe modèle, tandis que l'expression des ARNm de NFATc1 et c-fos était significativement augmentée (P<0.05P < 0.05P<0.05).
Par rapport au groupe modèle, tous les groupes de traitement ont montré une augmentation significative de l'expression des ARNm d'ALP, OCN et Col1, tandis que l'expression des ARNm de NFATc1 et c-fos était significativement diminuée (P<0.05P < 0.05P<0.05).
Figure 7. Effets de l'actéoside sur l'expression des protéines p-IκB et p-Akt dans le tissu fémoral de souris ostéoporotiques OVX
A. Groupe exploité de manière fictive
B. Groupe modèle
C. Groupe œstrogène
D. Groupe actéoside à faible dose
E. Groupe actéoside à haute dose
Note:
∗P<0.05*P < 0.05∗P<0.05 vs. sham-operated group;
#P < 0,05 par rapport au groupe modèle ;
△P<0.05\triangle P < 0.05△P<0.05 vs. estrogen group;
▲P<0.05\blacktriangle P < 0.05▲P<0.05 vs. low-dose acteoside group.
4. Discussion
L'ostéoporose est une maladie osseuse métabolique courante caractérisée par une densité minérale osseuse réduite, une destruction de la microstructure osseuse, une fragilité osseuse accrue et un risque de fracture élevé.
Environ 200 millions de personnes dans le monde souffrent d’ostéoporose. Avec le vieillissement de la population, son incidence et sa mortalité élevées font peser un lourd fardeau sur la société.
L'ostéoporose postménopausique est principalement causée par une carence en œstrogènes et constitue le type d'ostéoporose le plus courant. Ses caractéristiques typiques comprennent une baisse des niveaux d’œstrogènes et une perte continue de calcium avec le vieillissement.
Le mécanisme pathologique de l'ostéoporose est caractérisé par une réduction de la masse osseuse et une destruction de la microstructure trabéculaire. Ceci résulte directement d’un déséquilibre entre la formation des ostéoclastes et la formation des ostéoblastes [9].
Compte tenu de l’influence importante de la carence en œstrogènes sur l’ostéoporose, cette étude a utilisé un modèle murin induit par une ovariectomie pour évaluer les effets anti-ostéoporotiques de l’acteoside.
Premièrement, cette étude a confirmé qu’OVX provoquait une carence en œstrogènes, une atrophie utérine et une perte osseuse chez les souris, tandis qu’une supplémentation exogène en E2 améliorait l’atrophie utérine et la perte osseuse chez les souris OVX.
En outre, cette étude a révélé que l'actéoside ne modifiait pas les taux sériques d'E2 ni le poids utérin chez les souris OVX, mais qu'il améliorait de manière significative la densité minérale osseuse et la microstructure osseuse, améliorant ainsi la perte osseuse.
Cela s'est traduit par une augmentation de la DMO fémorale, de la BV/TV, de la Tb.N et de la Tb.Th, ainsi que par une diminution de la Tb.Sp.
Parmi ces paramètres :
La DMO évalue efficacement le degré de perte osseuse.
BV/TV reflète la masse osseuse spongieuse.
Tb.N, Tb.Sp et Tb.Th sont principalement utilisés pour évaluer la morphologie spatiale de l'os trabéculaire [10].
Comment l'actéoside peut soutenir le remodelage osseux
Un déséquilibre entre la formation osseuse et la résorption osseuse est considéré comme un mécanisme majeur de l’ostéoporose.
Les traitements actuels contre l’ostéoporose comprennent principalement :
Médicaments anti-résorption, tels que les bisphosphonates, qui inhibent l'activité des ostéoclastes
Agents anabolisants, tels que l'hormone parathyroïdienne, qui favorisent la fonction des ostéoblastes
Bien que ces médicaments présentent des avantages évidents pour la santé des os, ils peuvent également être associés à des effets indésirables, notamment des nausées, des vomissements, des douleurs à l'estomac et des risques accrus liés au cancer du sein et du cancer de l'endomètre [11].
Une stratégie idéale contre l’ostéoporose serait un composé ayant une double activité régulatrice et moins d’effets secondaires : un composé capable d’inhiber la différenciation des ostéoclastes tout en améliorant l’activité des ostéoblastes.
Cette étude a révélé que l'actéoside réduisait les taux sériques de CTX-1 et augmentait les taux sériques de PINP et d'ALP.
L'ALP et le PINP sériques sont des marqueurs de la formation osseuse, tandis que le CTX-I est un marqueur de la résorption osseuse [12].
Ces résultats suggèrent que l'actéoside pourrait réguler le métabolisme osseux chez les souris OVX en favorisant la formation osseuse et en inhibant la résorption osseuse, montrant ainsi un double effet régulateur potentiel sur le remodelage osseux.
L'actéoside peut aider à réduire la résorption osseuse médiée par les ostéoclastes
L'analyse histologique a montré que le traitement par l'actéoside réduisait le nombre de cellules TRAP-positives, à savoir les ostéoclastes, dans l'os trabéculaire près du cartilage de croissance fémoral des souris OVX.
Ceci suggère que l'actéoside pourrait inhiber l'activation des ostéoclastes induite par l'OVX.
Dans le microenvironnement osseux, les ostéoclastes sont des macrophages multinucléés spécialisés formés par la différenciation de monocytes induite par RANKL et le facteur de stimulation des colonies de macrophages.
La cascade de signalisation induite par RANKL joue un rôle central dans la régulation de l'activité des ostéoclastes. Une fois que RANKL s'est lié à son récepteur RANK, il recrute le facteur 6 associé au récepteur TNF, qui active davantage la voie NF-κB en aval.
Dans la voie classique du NF-κB, IκB se lie à NF-κB et empêche sa translocation nucléaire. Au cours de la différenciation des ostéoclastes, IκB est phosphorylé et dégradé, entraînant l'activation de la voie NF-κB.
De plus, Akt joue un rôle important dans la différenciation des ostéoclastes [13]. La stimulation de RANKL et de M-CSF peut activer Akt, qui favorise la localisation nucléaire de NFATc1 par phosphorylation de la glycogène synthase kinase 3, induisant ainsi la formation d'ostéoclastes.
L'activation de NF-κB et d'Akt déclenche l'expression des facteurs clés de différenciation des ostéoclastes, c-fos et NFATc1. Ces deux régulateurs principaux influencent la différenciation des précurseurs des ostéoclastes en ostéoclastes matures en régulant l'expression de gènes spécifiques aux ostéoclastes.
Cette étude a révélé que le traitement par l'actéoside inhibait la dégradation de l'IκB dans le tissu fémoral des souris OVX, bloquant ainsi l'activation de la voie NF-κB. Il a également réduit spécifiquement la phosphorylation de l’Akt et inhibé l’expression des protéines c-fos et NFATc1.
Ces résultats indiquent que l'acteoside peut inhiber la différenciation des ostéoclastes et empêcher la résorption osseuse induite par l'OVX en bloquant les voies NF-κB et Akt et en régulant négativement l'expression de NFATc1 et c-fos.
L'actéoside peut favoriser la formation osseuse induite par les ostéoblastes
Runx2 est un facteur de transcription clé dans la formation osseuse. Elle est exprimée uniquement dans les ostéoblastes et les tissus minéralisés et joue un rôle important dans la différenciation des ostéoblastes en induisant des gènes marqueurs clés spécifiques aux ostéoblastes, notamment ALP, OCN et Col1 [14].
Parmi ceux-ci :
L'ALP est un marqueur phénotypique précoce de la différenciation des ostéoblastes. Son activité reflète le stade initial de la différenciation des ostéoblastes et joue un rôle important dans la minéralisation osseuse en initiant et/ou favorisant la formation de cristaux d'hydroxyapatite dans les vésicules matricielles des ostéoblastes.
OCN et Col1 sont exprimés dans les stades ultérieurs de la différenciation des ostéoblastes, accompagnant l'initiation de la minéralisation de la matrice extracellulaire [15].
Grâce à une analyse immunohistochimique, cette étude a révélé que l'actéoside augmentait l'expression protéique du marqueur ostéogénique Runx2 dans le tissu fémoral, ce qui suggère qu'il pourrait favoriser la formation osseuse chez les souris OVX.
Dans le même temps, une régulation négative des gènes marqueurs spécifiques des ostéoblastes, ALP, OCN et Col1, a été observée dans le tissu fémoral de souris OVX, tandis que le traitement par l'actéoside inversait en partie la suppression induite par OVX de la transcription des gènes spécifiques aux ostéoblastes.
Ces résultats suggèrent que l'actéoside pourrait favoriser l'ostéogenèse en améliorant les stades précoces et tardifs de la différenciation des ostéoblastes, favorisant ainsi la différenciation des ostéoblastes et le dépôt de minéraux.
Ce que cela signifie pour les personnes intéressées par le soutien à base de plantes pour l'ostéoporose
Pour les personnes qui recherchent des approches à base de plantes ou naturelles pour soutenir la santé des os, cette étude offre une orientation scientifique significative.
L'actéoside n'est pas simplement un « supplément de calcium ». Au lieu de cela, cette recherche suggère qu’elle pourrait agir plus en profondeur en aidant à réguler l’équilibre entre deux types importants de cellules osseuses :
Ostéoblastes, qui construisent les os
Ostéoclastes, qui brisent les os
La santé des os dépend de l’équilibre entre ces deux processus. Dans l’ostéoporose postménopausique, la résorption osseuse devient souvent plus forte que la formation osseuse, entraînant une perte osseuse progressive.
Selon cette étude chez la souris, l'acteoside peut aider à rétablir cet équilibre en :
Favoriser la formation osseuse liée aux ostéoblastes
Réduire la résorption osseuse liée aux ostéoclastes
Améliorer la densité minérale osseuse et la structure osseuse trabéculaire
Réguler les voies moléculaires clés liées au remodelage osseux
Pour les clients intéressés par les produits à base de plantes pour la santé des os, cela constitue une base de recherche prometteuse pour les plantes riches en actéosides telles que le Rehmannia et le Cistanche.
Cependant, il est important d’être responsable et réaliste : cette étude a été réalisée sur des souris et non sur des humains. Par conséquent, l’actéoside ne doit pas être présenté comme un remède éprouvé contre l’ostéoporose humaine. Les personnes atteintes d’ostéoporose devraient consulter un professionnel de la santé qualifié, surtout si elles prennent déjà des médicaments sur ordonnance ou un traitement hormonal.
Néanmoins, pour ceux qui recherchent une stratégie naturelle de soutien des os, l’actéoside est un composé qui mérite qu’on s’y intéresse car il est soutenu par de nouvelles recherches mécanistes.
Conclusion
En résumé, l’actéoside semble exercer un double effet régulateur sur le remodelage osseux chez la souris OVX.
Il peut inhiber la résorption osseuse médiée par les ostéoclastes en supprimant l'activation de la voie NF-κB/Akt/NFATc1/c-fos.
Dans le même temps, il peut favoriser la formation osseuse induite par les ostéoblastes en activant l’axe Runx2/OCN/Col1.
Grâce à ces mécanismes, l'actéoside a amélioré l'augmentation de la résorption osseuse et la réduction de la formation osseuse induites par l'OVX, contribuant ainsi à réduire la perte osseuse chez la souris.
Cependant, cette recherche a été menée uniquement sur un modèle animal. Les études futures devraient établir des modèles cellulaires correspondants pour explorer plus en détail comment l'actéoside régule la fonction des ostéoblastes et des ostéoclastes in vitro. D'autres études cliniques chez l'homme sont également nécessaires avant que l'actéoside puisse être recommandé comme option thérapeutique pour l'ostéoporose.
Pour l’instant, l’actéoside représente un composé naturel prometteur pour un développement ultérieur dans le domaine de la santé osseuse et de la recherche liée à l’ostéoporose.
Références
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