Maladie articulaire chronique, l’arthrose se manifeste le plus souvent par des douleurs mécaniques et/ou une gêne, lors des mouvements, d’une ou, plus rarement, de plusieurs articulations. Les facteurs de risque peuvent être le vieillissement ou la surcharge mécanique de l’articulation liée à un surpoids ou à une anomalie architecturale de l’articulation, mais aussi les anomalies du métabolisme comme le diabète, ou encore une origine hormonale ou une prédisposition familiale.
“L'arthrose affectera la plupart d'entre nous au cours de notre vie, au point qu'une intervention chirurgicale coûteuse et difficile pour remplacer l'articulation du genou ou de la hanche sera souvent nécessaire après des années d'invalidité et de douleur”, a déclaré Brian Bay, un des auteurs d'une nouvelle étude, publiée dans Biomedical Engineering of Nature, qui ouvre la porte à une meilleure compréhension de la façon dont fonctionnent les cellules qui font le travail de développement, de maintenance et de réparation de tissus dans une articulation.
Le cartilage, couche externe d'un assemblage complexe
Les dommages cartilagineux qui sont à l'origine de l'arthrose ne deviennent en effet évidents que très tard dans le processus pathologique, car le cartilage est simplement la couche la plus externe d'un assemblage complexe de tissus qui se trouvent sous la surface. D'où l'importance de mieux observer ces tissus où les changements précoces se produisent à mesure que l’arthrose se développe, alors que leur fonction biomécanique de base et l’importance de ces changements ne sont pas encore bien comprises.
Brian Bay, en collaboration avec plusieurs scientifiques, a développé un moyen de disposer d'images à l'échelle nanométrique d’os complet et d’articulations entières. Ils ont mis au point une technique de numérisation sophistiquée permettant de visualiser les articulations “chargées” de souris arthritiques et en bonne santé, au niveau des chevilles, du genou ou du coude lorsqu’ils sont en action, courant et marchant…
Contrôler l'activité cellulaire
Pour ce faire, ils ont dû améliorer la résolution sans compromettre le champ de vision, réduire l'exposition totale aux rayonnements pour préserver la mécanique tissulaire et empêcher le mouvement pendant la numérisation. “L'utilisation d'os et d'articulations intacts signifie que tous les aspects fonctionnels de la stratification complexe des tissus sont préservés, explique Brian Bay, et la petite taille des os de souris conduit à une imagerie qui se situe à l'échelle des cellules qui se développent, entretiennent et réparent les tissus.”
“Cette étude met pour la première fois en relation des mesures de la mécanique des tissus et la disposition des tissus eux-mêmes au niveau cellulaire, a déclaré Brian Bay, il s'agit d'une avancée significative dans la mesure où les méthodes d'interruption du processus d'arthrose impliqueront probablement de contrôler l'activité cellulaire. C'est une avancée décisive pour relier le problème clinique d'insuffisance articulaire aux mécanismes biologiques les plus fondamentaux impliqués dans le maintien de la santé des articulations.”
Des travaux connexes sont en cours pour utiliser ces techniques sur les disques intervertébraux et d'autres tissus présentant des taux élevés de dégénérescence.
