Les scientifiques ont récemment décrit leurs travaux dans les Actes de l’Académie nationale des Sciences. Dans l’étude, l’équipe montre comment la perte de la protéine HMGB2, présente dans la couche superficielle du cartilage articulaire, conduit à la détérioration progressive du cartilage qui est la marque de l’arthrose.

« Nous avons trouvé le mécanisme qui commence à expliquer comment et pourquoi le vieillissement entraîne une détérioration du cartilage articulaire », explique Martin Lotz, M.D., professeur de recherche à Scripps., un chercheur en arthrite de renommée mondiale qui a dirigé l’étude avec Noboru Taniguchi, MD, Ph.D., un associé de recherche principal dans son laboratoire. « Nos résultats démontrent un lien direct entre la perte de cette protéine et l’arthrose. »

L’arthrose commence généralement par une perturbation de la couche superficielle du cartilage. La couche superficielle du cartilage, appelée zone superficielle, est fonctionnellement la plus importante des quatre couches de cartilage présentes dans les articulations. Dans les articulations normales, la surface du cartilage est parfaitement lisse, ce qui permet aux articulations de glisser les unes sur les autres sans frottement. Une fois que le cartilage de la zone superficielle commence à se détériorer, cependant, l’arthrose s’installe, déclenchant un processus irréversible qui conduit finalement à la perte des couches de cartilage sous-jacentes jusqu’à ce que l’os commence à moudre douloureusement contre l’os. L’arthrose affecte le plus souvent la colonne vertébrale, les articulations temporo-mandibulaires, les épaules, les mains, les hanches et les genoux.

« Nous savions que la première phase de l’arthrose est la destruction du cartilage dans la zone superficielle », explique Lotz, qui a passé les cinq dernières années à étudier le rôle de l’HMGB2 dans l’arthrose. « Nous savons maintenant qu’avant la destruction de cette couche, il y a perte de la protéine de liaison à l’ADN critique HMGB2 et que cette perte est directement liée au vieillissement. »

L’équipe a constaté que la protéine HMGB2 est exprimée de manière unique sur la couche superficielle du cartilage dans les articulations, où elle soutient la survie des chondrocytes, les cellules qui produisent et maintiennent le cartilage. Le vieillissement est associé à la perte de HMGB2 et à une réduction ou une élimination totale des chondrocytes dans la zone superficielle. Les scientifiques ont fourni d’autres liens entre l’HMGB2 et l’arthrose en élevant des souris génétiquement déficientes en HMGB2; ces souris avaient un début d’arthrose plus précoce et plus sévère.

Les résultats, réalisés en collaboration avec des collègues de Scripps Research, de l’Université San Raffaele de Milan, en Italie, et de l’Université Kagoshima de Kagoshima, au Japon, offrent une avenue prometteuse pour explorer le développement de nouvelles options de traitement de l’arthrose.

« Si de petites molécules peuvent être trouvées pour prévenir ou arrêter la perte de HMGB2, ou inversement, pour stimuler la production de cette protéine, il est possible que l’arthrose soit un jour évitée ou inversée », dit Lotz.

La découverte aura également un impact sur la recherche sur l’utilisation des cellules souches dans la régénération tissulaire. Parce que le cartilage est incapable de se guérir lui-même, les scientifiques ont cherché des moyens d’utiliser des cellules souches pour faire pousser du cartilage de remplacement en laboratoire qui pourrait être utilisé pour remplacer chirurgicalement du cartilage endommagé ou inexistant. Avec la découverte du lien entre HMGB2 et la protéine de la couche superficielle, les scientifiques ont maintenant un indice sur la façon dont ils pourraient être en mesure de concevoir le cartilage de la couche superficielle.

« À mesure que notre population vieillit, l’arthrose deviendra un problème de santé de plus en plus important », explique Lotz. « Tout le monde finit par souffrir d’arthrose; même les personnes qui ne sont pas fonctionnellement altérées par la maladie présentent des lésions du cartilage. Et tout commence par la perte de cellules dans la couche superficielle. Nous avons maintenant un point de départ pour la prévention, le diagnostic et le traitement potentiels. »

Ce travail a été soutenu par les Instituts nationaux de la Santé et par des subventions de la Fondation nationale pour la recherche sur l’arthrite et de la Japan Orthopaedics and Traumatology Foundation, Inc.