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La dégradation osseuse accrue subie par les patients infectés par le virus du Sida est en fait due à l'infection de cellules de l'os, dont le pouvoir de dégradation naturel se trouve alors décuplé. Pour la première fois, le mécanisme a été publié par des chercheurs de l'Inserm.
Si les personnes infectées par le virus du Sida ont plus de risques de déficit au niveau osseux, c'est parce que le virus infecte les cellules responsables de la destruction naturelle des os et en exacerbe l'activité, d'après une nouvelle étude d'une équipe de Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm) parue dans la revue PNAS. Des résultats qui permettent d'envisager de nouvelles stratégies thérapeutiques pour traiter les déficits osseux des patients infectés par le VIH.
VIH ET OSTEOPOROSE. Il est connu depuis plusieurs années que l'infection par le VIH accélère la dégradation des os, rendant les patients plus à risque de développer une ostéopénie (baisse de la densité de l'os menant à l'ostéoporose), ostéoporose et fractures. Un risque six fois plus élevé de faible densité minérale osseuse est observé chez les patients infectés par le VIH par rapport à la population générale. On sait que la responsabilité est partagée entre le traitement, agressif au niveau osseux, en particulier la première année, et le virus en lui-même, sans que l'on sache bien comment ce dernier agissait.
La santé des os, fruit d'un équilibre entre synthèse et dégradation
Au cours de la vie, les ostéocytes, cellules qui composent les os et entourées d'une matrice minéralisée, subissent un remodelage continu grâce à l'action de deux types de cellules : les ostéoblastes et les ostéoclastes. Les ostéoblastes produisent cette matrice osseuse, tandis que les ostéoclastes "éliminent les tissus osseux vieillissants sous l'effet de différentes hormones et des sollicitations mécaniques", explique le site de l'Inserm. C'est cet équilibre qui permet aux os de se régénérer en cas de fracture par exemple. Or, une étude récente avait montré une probable infection des ostéoclastes par le VIH et dont le pouvoir de destruction des os était alors décuplé. Cependant, ces résultats avaient été obtenus in vitro (hors du vivant, dans des tubes), et non in vivo (dans des cellules vivantes). De plus, les mécanismes en jeu n'avaient pas été élucidés. C'est maintenant chose faite, grâce à l'équipe dirigée par la chercheuse Isabelle Maridonneau-Parini.
Une dégradation osseuse deux fois plus efficace après infection par le VIH
Les chercheurs se sont donc penchés sur des cellules de souris humanisées (c'est-à-dire modifiées pour exprimer des gènes ou des tissus humains) et sur des explants de tissu articulaire humain (un tissu sorti de son organisme et remis en culture en laboratoire) infectés par le VIH. Ils constatent alors que les ostéoclastes en devenir ou matures pouvaient être infectés à la fois par le virus libre et par contact avec des lymphocytes T (globules blancs capables d'éliminer les cellules anormales) infectés. Les ostéoclastes sont en effet de la même "famille" que les macrophages, ces autres cellules immunitaires préférentiellement ciblées par le VIH. "Les deux types de cellules portent à leur surface les mêmes récepteurs qui permettent l'entrée du virus", explique Christel Verollet, chercheuse Inserm co-responsable de ces travaux, dans un communiqué. Si pour l'instant les chercheurs ne savent pas encore à quel moment de leur vie les ostéoclastes sont infectés par le VIH, ils constatent que leur pouvoir de dégradation osseuse s'en trouve nettement exacerbé. "Chez des individus sains, il existe un équilibre entre leur activité et celle des ostéoblastes, qui reforment l'os en permanence. Mais chez ces patients, les ostéoclastes infectés mettent les bouchées doubles, créant des déficits osseux", explique la chercheuse, confirmant les résultats des travaux précédents.
Une protéine virale qui exacerbe la formation et la stabilité des structures soutenant l'ostéoclaste
Mais pourquoi le VIH a-t-il cet effet ? Pour comprendre, il faut aller un peu plus loin dans le mode opératoire normal des ostéoclastes. Ces dernières sont en quelque sorte à moitié "enchâssées" dans l'os par leur pourtour, une zone d'adhérence forte qui permet le maintien de l'ostéoclaste pendant qu'elle opère grâce à diverses enzymes, et que l'on nomme la "zone de scellement". Or, en présence du virus, cette structure est plus dense, plus large, plus stable. "L'adhérence est meilleure et la zone de dégradation élargie", clarifie Christel Verollet. En effet, la formation et la stabilité de ces zones de scellement sont régulées par une enzyme nommée Src, dont l'activité est démultipliée par une protéine virale nommée Nef que possède le VIH. Des traitements qui ciblent ces protéines et la zone de scellement, en cours de développement dans le domaine de l'ostéoporose, pourraient ainsi apporter un bénéfice important aux malades infectés par le VIH.
SA
Si les personnes infectées par le virus du Sida ont plus de risques de déficit au niveau osseux, c'est parce que le virus infecte les cellules responsables de la destruction naturelle des os et en exacerbe l'activité, d'après une nouvelle étude d'une équipe de Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm) parue dans la revue PNAS. Des résultats qui permettent d'envisager de nouvelles stratégies thérapeutiques pour traiter les déficits osseux des patients infectés par le VIH.
VIH ET OSTEOPOROSE. Il est connu depuis plusieurs années que l'infection par le VIH accélère la dégradation des os, rendant les patients plus à risque de développer une ostéopénie (baisse de la densité de l'os menant à l'ostéoporose), ostéoporose et fractures. Un risque six fois plus élevé de faible densité minérale osseuse est observé chez les patients infectés par le VIH par rapport à la population générale. On sait que la responsabilité est partagée entre le traitement, agressif au niveau osseux, en particulier la première année, et le virus en lui-même, sans que l'on sache bien comment ce dernier agissait.
La santé des os, fruit d'un équilibre entre synthèse et dégradation
Au cours de la vie, les ostéocytes, cellules qui composent les os et entourées d'une matrice minéralisée, subissent un remodelage continu grâce à l'action de deux types de cellules : les ostéoblastes et les ostéoclastes. Les ostéoblastes produisent cette matrice osseuse, tandis que les ostéoclastes "éliminent les tissus osseux vieillissants sous l'effet de différentes hormones et des sollicitations mécaniques", explique le site de l'Inserm. C'est cet équilibre qui permet aux os de se régénérer en cas de fracture par exemple. Or, une étude récente avait montré une probable infection des ostéoclastes par le VIH et dont le pouvoir de destruction des os était alors décuplé. Cependant, ces résultats avaient été obtenus in vitro (hors du vivant, dans des tubes), et non in vivo (dans des cellules vivantes). De plus, les mécanismes en jeu n'avaient pas été élucidés. C'est maintenant chose faite, grâce à l'équipe dirigée par la chercheuse Isabelle Maridonneau-Parini.
Une dégradation osseuse deux fois plus efficace après infection par le VIH
Les chercheurs se sont donc penchés sur des cellules de souris humanisées (c'est-à-dire modifiées pour exprimer des gènes ou des tissus humains) et sur des explants de tissu articulaire humain (un tissu sorti de son organisme et remis en culture en laboratoire) infectés par le VIH. Ils constatent alors que les ostéoclastes en devenir ou matures pouvaient être infectés à la fois par le virus libre et par contact avec des lymphocytes T (globules blancs capables d'éliminer les cellules anormales) infectés. Les ostéoclastes sont en effet de la même "famille" que les macrophages, ces autres cellules immunitaires préférentiellement ciblées par le VIH. "Les deux types de cellules portent à leur surface les mêmes récepteurs qui permettent l'entrée du virus", explique Christel Verollet, chercheuse Inserm co-responsable de ces travaux, dans un communiqué. Si pour l'instant les chercheurs ne savent pas encore à quel moment de leur vie les ostéoclastes sont infectés par le VIH, ils constatent que leur pouvoir de dégradation osseuse s'en trouve nettement exacerbé. "Chez des individus sains, il existe un équilibre entre leur activité et celle des ostéoblastes, qui reforment l'os en permanence. Mais chez ces patients, les ostéoclastes infectés mettent les bouchées doubles, créant des déficits osseux", explique la chercheuse, confirmant les résultats des travaux précédents.
Une protéine virale qui exacerbe la formation et la stabilité des structures soutenant l'ostéoclaste
Mais pourquoi le VIH a-t-il cet effet ? Pour comprendre, il faut aller un peu plus loin dans le mode opératoire normal des ostéoclastes. Ces dernières sont en quelque sorte à moitié "enchâssées" dans l'os par leur pourtour, une zone d'adhérence forte qui permet le maintien de l'ostéoclaste pendant qu'elle opère grâce à diverses enzymes, et que l'on nomme la "zone de scellement". Or, en présence du virus, cette structure est plus dense, plus large, plus stable. "L'adhérence est meilleure et la zone de dégradation élargie", clarifie Christel Verollet. En effet, la formation et la stabilité de ces zones de scellement sont régulées par une enzyme nommée Src, dont l'activité est démultipliée par une protéine virale nommée Nef que possède le VIH. Des traitements qui ciblent ces protéines et la zone de scellement, en cours de développement dans le domaine de l'ostéoporose, pourraient ainsi apporter un bénéfice important aux malades infectés par le VIH.
SA