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Revue du rhumatisme
Volume 70, n° 12
pages 1100-1104 (décembre 2003)
Doi : 10.1016/j.rhum.2003.07.004
Received : 5 June 2003 ;  accepted : 10 July 2003
Le système nerveux sympathique est un médiateur des contraintes mécaniques dans le tissu osseux
Sympathetic nervous system as transmitter of mechanical loading in bone " onClick="javascript:init_clueTip($j(this));" rel=".tooltip-art-idFN0">

Régis  Levasseur a * b ,  Jean-Pierre  Sabatier bc ,  Céline  Potrel-Burgot b ,  Bertrand  Lecoq ab ,  Christian  Creveuil d ,  Christian  Marcelli ab
aService de rhumatologie, CHU Cote-de-Nacre, 14033 Caen cedex, France 
bCentre d'étude du tissu osseux et de sa résistance (CETOR), faculté de médecine, 14032 Caen cedex, France 
cService de médecine nucléaire, CHU Cote-de-Nacre, 14033 Caen cedex, France 
dService d'informatique médicale, CHU Cote-de-Nacre, 14033 Caen cedex, France 

*Auteur correspondant.
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L'innervation sympathique du tissu osseux a été très récemment démontrée. La stimulation de la voie bêta-adrénergique est une des médiations impliquées dans les mécanismes de perte osseuse par découplage entre la fonction ostéoclastique et la fonction ostéoblastique.

Objectif. - Nous avons émis l'hypothèse qu'en utilisant un antagoniste non spécifique de la voie β-adrénergique du système sympathique (propranolol per os), nous pourrions freiner la perte osseuse dans un modèle de rate suspendue simulant les effets sur l'os de l'absence de contraintes mécaniques et de l'apesanteur par le même mécanisme cellulaire de découplage.

Matériel et méthodes. - Vingt-deux rates Wistar âgées de 12 semaines sont réparties en trois groupes : huit rates non suspendues (RNS), huit rates suspendues (RS) et six rates suspendues traitées par propranolol per os (RSP) pendant 30 jours. Une mesure de la densité minérale osseuse (DMO, g/cm2) par DXA (Hologic QDR-4500A) est réalisée à j0 et à j30 au niveau de la métaphyse distale fémorale (MDF), de la diaphyse fémorale (DF), du corps entier (CE) ainsi qu'une mesure de la composition corporelle.

Résultats. - Entre j0 et j30, au niveau de la MDF, la variation de DMO est différente entre le groupe RS et le groupe RNS (RNS : +15,6 ± 3,1 % vs RS : -1,0 ± 1,4 %, p < 0,0001). Le groupe RSP montre un gain significatif de DMO comparativement au groupe RS (+5,3 ± 1,5 % vs -1,0 ± 1,4 %, p = 0,03). Au niveau de la DF, seul le gain de DMO reste significatif chez les RNS comparé aux RS (+17,5 ± 1,5 % vs +8,2 ± 2,8 %, p = 0,007) et aux RSP (+17,5 ± 1,5 % vs +10,1 ± 2,4 %, p = 0,046). Le gain des RSP n'est pas significatif comparé au groupe RS (p = 0,6). Au niveau CE, il existe un gain de DMO plus élevé dans le groupe RSP que dans le groupe RNS (+14,0 ± 1,8 % vs +5,4 ± 0,7 %, p = 0,0002) et que dans le groupe RS (+14,0 ± 1,8 % vs +7,8 ± 1,4 %, p = 0,0043). Il n'y a pas de différence entre les groupes RNS et RS (p = 0,19).

Conclusion. - Nous démontrons que la voie β-adrénergique du système nerveux sympathique est une voie de médiation majeure des facteurs de contrainte mécanique dans le tissu osseux chez le rat. Une étude spécifique est nécessaire pour analyser un éventuel effet systémique du propranolol sur le tissu osseux. Une molécule bloquant la voie β-adrénergique de manière non spécifique pourrait être utilisée pour lutter contre la perte osseuse liée à l'apesanteur.

Mots clés  : Densité minérale osseuse ; Rate suspendue ; Système nerveux sympathique ; Contraintes mécaniques ; Propranolol.

Abstract

Sympathetic innervation has been demonstrated in bone. Adrenergic stimulation is one of the transmitters of bone loss by uncoupling between decreased bone formation and increased bone resorption.

Objective. - By using a non specific antagonist of β-adrenergic pathway (propranolol per os), we hypothesized that we could rescue the uncoupling induced mechanical unloading bone loss in the rat model of tail-suspension.

Materials and methods. - Twenty-two female rats Wistar, 12 week-old, have been divided into three groups: eight tail-suspended rats (SR), six tail-suspended rats treated by propranolol (SRP) and eight non suspended rats (NSR) during 30 days. Bone mineral density (BMD, g/cm2) has been measured by DXA (Hologic QDR-4500A) at D0 and D30 of the study, in the distal femoral metaphysis (DFM), the femoral diaphysis (FD), the whole body (WB, g) and body composition.

Results. - Between D0 and D30, in DFM a significant variation in BMD is observed between NSR and SR (% BMD change: NSR +15.6 ± 3.1% vs. SR -1.0 ± 1.4%, P < 0.0001) and BMD rescue in SRP group (% BMD change SRP +5.3 ± 1.5% vs. SR -1.0 ± 1.4%, P = 0.03). In FD, gain of BMD is significant in NSR compared to SR (+17.5 ± 1.5% vs. +8.2 ± 2.8%, P = 0.007), and to SRP (+17.5 ± 1.5% vs + 10.1 ± 2.4%, P = 0.046). Gain in SRP group is not significant compared to SR group (P = 0.6). In WB SRP gain more BMD than NSR (+14.0 ± 1.8% vs. +5.4 ± 0.7%, P = 0.0002) and than SR (+14.0 ± 1.8% vs. +7.8 ± 1.4%, P = 0.0043). There is no difference between NSR and SR groups (P = 0.19).

Conclusion. - We demonstrate that β-adrenergic pathway of sympathetic nervous system is a major transmitter pathway of mechanical loading in rat bone. A specific study is necessary to analyse a possible systemic effect of propranolol in rat bone. Propranolol could be used to prevent induced mechanical unloading bone loss as weightlessness.

Mots clés  : Bone mineral density ; Hindlimb unloading ; Sympathetic nervous system ; Mechanical load ; Propranolol.


  Pour citer cet article, utiliser ce titre en anglais, référence parue dans Joint Bone Spine 2003, volume 70.




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