L’imagerie de pointe apporte un nouvel éclairage sur les cellules qui dégradent les os


L’imagerie de pointe apporte un nouvel éclairage sur les cellules qui dégradent les os La technologie d’imagerie développée à Garvan montre que les ostéoclastes résorbants osseux se rassemblent dans des poches distinctes, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles connaissances sur l’ostéoporose et le traitement du cancer.

L’os peut sembler être une structure dure et sans vie, mais les cellules qui y vivent ont désormais été photographiées avec des détails sans précédent, grâce à une méthode d’imagerie innovante développée à l’Institut Garvan de recherche médicale.

La nouvelle méthode permet aux chercheurs d’étudier les cellules situées à l’intérieur des os de souris, pour visualiser non seulement des sections isolées, mais toute la longueur d’un os. Avec un nouveau niveau de détail visuel, les chercheurs ont découvert que les ostéoclastes, cellules qui décomposent le tissu osseux, sont plus actifs dans certaines parties de l’os que dans d’autres. Ces connaissances pourraient être utilisées pour développer de nouveaux traitements contre l’ostéoporose et contre les cellules cancéreuses dormantes, qui peuvent rester cachées dans les os pendant des années jusqu’à ce qu’elles soient réactivées par les ostéoclastes.

“Notre méthode nous a ouvert une fenêtre sans précédent sur la manière dont les cellules décomposent les os, nous offrant ainsi une nouvelle façon d’étudier l’ostéoporose et les rechutes de cancer dans les os”, déclare le professeur Tri Phan, responsable du laboratoire de microscopie intravitale et d’expression génétique (IMAGE). Lab, immunologiste à l’hôpital St Vincent de Sydney, codirecteur du programme d’immunologie de précision à Garvan et auteur principal de l’article, publié dans Protocoles naturels.

“Nous pouvons enfin imager des processus à l’intérieur des os que nous pensions se produire, mais qui dépassaient jusqu’à présent les limites des techniques de microscopie conventionnelles. Nous commençons seulement à comprendre les implications de cette technologie passionnante.”

Ne donner aux cellules pathogènes aucun endroit où se cacher

Les ostéoclastes sont essentiels aux processus normaux d’entretien et de réparation des os, mais lorsqu’ils sont trop actifs, ils peuvent provoquer une dégradation excessive, connue sous le nom d’ostéoporose.

“L’intérieur des os vivants est un” espace sombre “difficile à étudier en raison de sa structure dure et minéralisée”, explique le co-premier auteur, le Dr Nayan Deger Bhattacharyya, chercheur postdoctoral au laboratoire IMAGE. “Afin de comprendre des maladies telles que l’ostéoporose et la récidive du cancer, nous avons dû développer une technologie permettant d’examiner l’intérieur du tissu osseux.”

La nouvelle technique développée au centre ACRF INCITe de Garvan peut être utilisée pour imager d’autres processus cellulaires dynamiques jusqu’à présent cachés dans les os.

“Notre nouvelle méthode d’imagerie est peu invasive et nous permet de cartographier des populations localisées de cellules sur toute la longueur d’un os dans nos modèles de souris, au lieu de simplement en petites sections”, explique le co-premier auteur Wunna Kyaw, doctorant à l’IMAGE. Laboratoire.

Les chercheurs ont repéré des poches distinctes d’activité de résorption osseuse à mesure que les cellules se « transforment » entre des ostéoclastes qui se résorbent activement et un état cellulaire intermédiaire appelé ostéomorphes, en temps réel.

“Nous soupçonnons que ces ostéomorphes sont dangereux car ils peuvent s’accumuler pendant l’administration du traitement contre l’ostéoporose, mais peuvent rapidement reformer les ostéoclastes activés pour accélérer la dégradation osseuse dès l’arrêt du traitement. Cela expliquerait une observation en clinique selon laquelle de nombreux patients atteints d’ostéoporose prenant le médicament denosumab “, qui empêche les ostéoclastes de résorber les os, subissent des fractures vertébrales de rebond après l’arrêt de l’utilisation du médicament. Nous utiliserons notre méthode d’imagerie pour étudier comment cet effet de retrait pourrait être évité”, explique le co-auteur, le professeur Peter Croucher, chef du laboratoire de biologie osseuse. à Garvan.

Les chercheurs affirment que leur méthode pourrait également être utilisée pour étudier les cellules cancéreuses qui peuvent migrer vers les os pendant le traitement du cancer et y rester en sommeil pendant des années, pour ensuite être réactivées par les ostéoclastes décomposant le tissu osseux qui les entoure.

“Être capable de voir les cellules et les molécules interagir dans l’os – et un jour de les cibler – pourrait constituer un nouvel outil essentiel pour les maladies liées aux os”, explique le professeur Phan.

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