Cibler les cellules sénescentes pour soulager les douleurs lombaires
Des recherches montrent un lien entre les cellules sénescentes et le soulagement des douleurs lombaires.
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Table des matières
La Douleur lombaire (LBP) est un problème de santé courant dans le monde, touchant environ 80 % des gens à un moment donné de leur vie. C'est une des principales causes d'incapacité, avec des millions de cas rapportés chaque année, entraînant des coûts et des charges considérables pour le système de santé. Les traitements courants pour la LBP incluent des médicaments antidouleur comme les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS), les corticostéroïdes et les opioïdes. Cependant, ces médocs peuvent avoir des effets secondaires et ne sont souvent que modérément efficaces. On a besoin de nouveaux traitements efficaces qui n'impliquent pas de chirurgie.
Sénescence cellulaire et Ses Effets
La sénescence cellulaire fait référence à un état où les cellules arrêtent de croître et ne peuvent plus se diviser, même dans de bonnes conditions. Ce processus peut être déclenché par divers facteurs comme des dommages à l'ADN et le stress provenant des organites. Il joue un rôle dans beaucoup de maladies liées à l'âge, comme l'athérosclérose et le diabète. Les chercheurs explorent des moyens de retirer ces cellules sénescentes comme une stratégie de traitement potentielle pour divers problèmes de santé.
La sénescence a été liée aux maladies musculo-squelettiques liées à l'âge, comme l'ostéoporose et l'arthrose. Des recherches montrent que certains médicaments conçus pour éliminer les cellules sénescentes peuvent aider à traiter les maladies osseuses. En particulier, des études ont révélé que traiter les disques intervertébraux dégénératifs, souvent liés à la LBP, peut restaurer leur structure en éliminant les cellules sénescentes.
Lien entre Sénescence et Douleur Lombaire
Il y a des preuves que la sénescence cellulaire contribue au développement de maladies musculo-squelettiques liées à l'âge. En regardant la LBP, on a noté que l'augmentation du nombre de cellules sénescentes peut jouer un rôle dans le déclenchement de la douleur et de l'inconfort. Par exemple, les Ostéoclastes, qui sont des cellules qui détruisent l'os, peuvent montrer des signes de sénescence. Cela peut entraîner des changements dans la structure osseuse, ce qui pourrait augmenter la sensibilité à la douleur dans la colonne vertébrale.
Les recherches suggèrent qu'il pourrait y avoir un groupe spécifique d'ostéoclastes sénescents (appelés SnOCs) qui influencent la croissance des Nerfs sensoriels dans la région de la colonne vertébrale, causant potentiellement une sensibilité accrue à la douleur.
Objectif de la Recherche
Cette recherche vise à examiner le rôle des SnOCs dans la LBP en regardant deux modèles de souris différents : un modèle qui imite les changements liés à l'âge et un autre qui simule une blessure à la colonne vertébrale. L'étude explore la présence et l'effet des SnOCs sur la douleur vertébrale et le potentiel de traitement avec un médicament spécifique appelé ABT263.
Méthodes
Deux types de modèles de souris ont été utilisés pour l'étude : un représentant une blessure à la colonne vertébrale à travers une procédure qui crée de l'instabilité dans la colonne lombaire et un autre représentant le vieillissement. Divers tests ont été conduits pour évaluer le comportement lié à la douleur dans ces modèles, y compris la mesure de combien les souris s'enfuient en réponse à la douleur et leur niveau d'activité. La structure globale des vertèbres et la présence d'ostéoclastes ont également été examinées à l'aide de techniques d'imagerie avancées.
Résultats : Présence de SnOCs
Dans les deux modèles de souris, on a observé une augmentation du nombre de SnOCs dans les plaques terminales, une partie essentielle des vertèbres. Ces cellules ont été identifiées par des marqueurs spécifiques indiquant qu'elles ont atteint un état sénescent. Les changements dans ces cellules étaient également liés à des augmentations de l'hypersensibilité spinale, suggérant un lien direct entre la sénescence des ostéoclastes et la perception de la douleur.
Impact du Traitement ABT263
Pour confirmer que les SnOCs contribuent à la LBP, les chercheurs ont traité les souris avec ABT263, un médicament qui cible et réduit le nombre de cellules sénescentes. Après traitement, il y a eu une réduction significative du nombre de SnOCs ainsi que des améliorations dans les comportements liés à la douleur. Les souris traitées avec ABT263 ont montré une sensibilité réduite à la douleur et une meilleure activité par rapport à celles traitées avec une solution de contrôle.
Effets sur la Structure Spinale
L'étude a également examiné comment ABT263 affectait l'intégrité structurelle des vertèbres. Les souris traitées avec le médicament ont montré une dégénérescence réduite dans les plaques terminales. Il y avait moins de signes de dommages, comme une porosité accrue, et l'architecture globale des plaques terminales s'est améliorée. Ces résultats suggèrent que cibler les SnOCs soulage non seulement la douleur mais protège aussi l'intégrité structurelle de la colonne vertébrale.
Rôle de l'Innervation Sensorielle
Un des mécanismes par lesquels les SnOCs ont été trouvés pour promouvoir la douleur est à travers leur influence sur la croissance des nerfs sensoriels dans les plaques terminales. Dans l'étude, il a été observé que les souris avec une plus grande présence d'ostéoclastes sénescents avaient plus de nerfs sensoriels poussant dans leurs plaques terminales. Après traitement avec ABT263, il y a eu une réduction significative de ces nerfs sensoriels, indiquant encore que l'élimination des SnOCs conduit à moins de croissance des nerfs et potentiellement à une douleur réduite.
Croissance des Vaisseaux Sanguins et Douleur
L'interaction entre les ostéoclastes sénescents et les vaisseaux sanguins a également été explorée. On a trouvé que dans les modèles de LBP, il y avait une croissance excessive des vaisseaux sanguins dans les plaques terminales. Cette croissance est liée à la douleur et pourrait être influencée par les cellules sénescentes. Après traitement avec ABT263, la croissance anormale des vaisseaux sanguins a également été réduite, suggérant un lien entre la sénescence, la néovascularisation et la douleur.
Conclusion
Les résultats de ces modèles indiquent que les ostéoclastes sénescents jouent un rôle important dans la LBP en favorisant la croissance des nerfs et des vaisseaux sanguins dans la région spinale. Le traitement avec ABT263 a efficacement réduit le nombre de ces cellules sénescentes, entraînant une diminution de la sensibilité à la douleur et une amélioration de la santé structurelle de la colonne vertébrale. Cette recherche ouvre de nouvelles possibilités de traitement de la douleur lombaire en se concentrant sur la sénescence cellulaire comme cible thérapeutique. Les futures études viseront à explorer la sécurité et l'efficacité de traitements similaires chez les humains, ouvrant la voie à de nouvelles stratégies de gestion pour ceux qui souffrent de cette condition difficile.
Titre: Senescence of endplate osteoclasts induces sensory innervation and spinal pain
Résumé: Spinal pain affects individuals of all ages and is the most common musculoskeletal problem globally. Its clinical management remains a challenge as the underlying mechanisms leading to it are still unclear. Here, we report that significantly increased numbers of senescent osteoclasts (SnOCs) are observed in mouse models of spinal hypersensitivity, like lumbar spine instability (LSI) or aging, compared to controls. The larger population of SnOCs is associated with induced sensory nerve innervation, as well as the growth of H-type vessels, in the porous endplate. We show that deletion of senescent cells by administration of the senolytic drug Navitoclax (ABT263) results in significantly less spinal hypersensitivity, spinal degeneration, porosity of the endplate, sensory nerve innervation and H-type vessel growth in the endplate. We also show that there is significantly increased SnOC-mediated secretion of Netrin-1 and NGF, two well-established sensory nerve growth factors, compared to non-senescent OCs. These findings suggest that pharmacological elimination of SnOCs may be a potent therapy to treat spinal pain.
Auteurs: Xu Cao, D. Pan, K. G. Benkato, X. Han, J. Zheng, V. Kumar, M. Wan
Dernière mise à jour: 2024-06-25 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.26.564218
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.26.564218.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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