AGCC : un espoir thérapeutique contre la perte osseuse

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La perte osseuse est l’une une des principales causes de morbidité chez la personne âgée. De plus en plus efficaces, les traitements actuels ne sont toutefois pas dénués d’effets secondaires. Le microbiote intestinal et ses métabolites offrent des perspectives inédites en termes de compréhension et de pistes de traitement, selon les travaux d’une équipe allemande.

 

Véritables enjeux de santé publique, ostéoporose et maladies rhumatismales font l’objet de nombreuses études. Certaines d’entre elles, récentes, ont déjà montré l’influence de certaines bactéries dans les pathologies inflammatoires comme la polyarthrite rhumatoïde ou la spondylodiscite ankylosante. Pour montrer que les métabolites – plutôt que les bactéries elles-mêmes – auraient un effet bénéfique sur l’os, les chercheurs ont concentré leurs analyses sur les acides gras à chaine courte (AGCC). Ils ont adopté trois approches chez des souris : la supplémentation directe en AGCC, le régime riche en fibre et le transfert bactérien.

Diminution du remodelage osseux

Les principaux AGCC impliqués dans la physiologie des mammifères, les acides acétique (C2), propionique (C3) et butyrique (C4) ont été administrés chez la souris. Le traitement a permis une augmentation significative de la masse osseuse et une amélioration de la microarchitecture trabéculaire. Le CTX*, utilisé en clinique comme marqueur de la résorption osseuse était significativement diminué, tout comme la destruction osseuse par les ostéoclastes. Responsable d’une augmentation du taux d’AGCC dans les intestins et dans le sérum, le régime riche en fibre a montré des effets similaires. Enfin, la modification du microbiote par inoculation d’espèce bactérienne précise suggère un rôle sur l’homéostasie osseuse : le transfert d’espèces Prevotella spp. augmentait non seulement le nombre d’ostéoclastes, mais diminuait aussi le taux d’AGCC et la masse osseuse totale.

Down-régulation des ostéoclastes

L’effet protecteur des AGCC sur l’os est dû à l’inhibition de la différenciation ostéoclastique et de la résorption osseuse in vitro et in vivo, alors que la formation osseuse n’est pas affectée. Cette étude montre que les AGCC ont une action très précoce sur la régulation des ostéoclastes. Le propionate (C3) et le butyrate (C4) induisent une reprogrammation métabolique. Il en résulte une augmentation de la glycolyse au détriment de la phosphorylation oxydative, provoquant une down-régulation des gènes essentiels aux ostéoclastes tels que TRAF6 et NFATc1. Des résultats en accord avec d’autres études, qui montraient déjà que la glycolyse était associée à une down-régulation de TRAF6 dans d’autres cellules. Les auteurs sont allés plus loin dans l’exploration des effets des AGCC. L’approche clinique a été testée chez des souris après ovariectomie, montrant que le traitement par C3 et C4 pourrait prévenir la perte osseuse après la ménopause. Des données qui permettent d’envisager des thérapeutiques efficaces en ciblant le microbiote et ses métabolites

 

*CTX : Télopeptides C terminaux du collagène de type I

 

Sources :

Lucas, S. et al. Short-chain fatty acids regulate systemic bone mass and protect from pathological bone loss. Nature Communications 9, 55 (2018).