Mécanismes de régulation de la leptine et de la collagénase 1 par la galectine-3 dans des ostéoblastes humains soumis à des variations de tension en oxygène

Introduction L’arthrose est une maladie degenerative du cartilage mais la membrane synoviale et l’os sous-chondral sont aussi impliques. Ce dernier semble subir durant la maladie des episodes ischemiques modifiant le taux d’oxygene au niveau des cellules osseuses. La membrane synoviale secrete dans le liquide synovial des patients arthrosiques des facteurs inflammatoires comme la galectine-3 (gal-3). Le but de cette etude est d’analyser les effets combines de la tension en oxygene et de gal-3 sur la regulation de la leptine et de la collagenase 1 (MMP1), deux facteurs impliques dans l’arthrose. Methodes Des osteoblastes provenant d’os sous chondral de patients arthrosiques ont ete incubes avec de la gal-3 (5 ug/mL) en 20 % (normoxie) ou 2 % (hypoxie) d’oxygene. L’expression des genes a ete analysee par RT-PCR quantitative et la production des proteines par ELISA. Les voies de signalisation ont ete examinees par western-blot et discriminees par des inhibiteurs specifiques. Les ligands potentiels de gal-3 sur les membranes plasmiques des osteoblastes ont ete identifies par chromatographie d’affinite sur gal-3-Sepharose couplee a la spectrometrie de masse. Resultats La gal-3 stimule l’expression (3 a 4 fois) et la production de MMP1 (2,5 a 3,5 fois) en normoxie et hypoxie ( p n  = 6) tandis qu’elle augmente l’expression et la quantite de leptine de 2,8 et 1,8 fois, respectivement, en hypoxie ( p n  = 5). Les voies ERK1/2, p38 MAPK, PI3K et beta-catenine sont activees par gal-3. Que ce soit en normoxie ou hypoxie, les voies de regulation principales sont p38 MAPK (inhibition 80 % par SB203580 5 uM) et PI3K (inhibition 80 % par LY294002 10 uM) pour MMP1 au niveau du messager et de la proteine ( p n  = 7). Pour la leptine, la voie ERK1/2 (inhibiteur : PD98059 10 uM) est egalement impliquee et le blocage de chacune de ces 3 voies inhibe la production de leptine a environ 90 %. La chromatographie d’affinite couplee a la spectrometrie de masse, a permis d’identifier une vingtaine de ligands potentiels dont 3 seront particulierement cibles pour leur role potentiel dans la maladie. Conclusion Ces resultats confirment le role deletere de la gal-3 dans l’articulation lors d’inflammation puisqu’elle stimule la production de collagenase 1 impliquee dans la degradation osseuse. De plus, lors d’episodes hypoxiques, elle accentue la perturbation phenotypique des osteoblastes qui produisent plus de leptine. Les prochains travaux vont consister a identifier le ligand membranaire active par gal-3 et qui permet la signalisation cellulaire regulant ces deux genes.