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Lier l'arthrose du genou à la santé du cerveau

Une étude révèle des liens entre l'arthrose du genou et la structure cérébrale, suggérant de nouvelles pistes de traitement.

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L'arthrose (OA) est la maladie articulaire la plus courante dans le monde. Elle touche principalement le cartilage, ce tissu lisse à l'extrémité des os dans une articulation. Dans l'OA, ce cartilage se dégrade, ce qui entraîne une croissance de tissu osseux supplémentaire, appelé ostéophytes, et un rétrécissement des espaces articulaires. Ces changements peuvent causer de la douleur et rendre difficile le mouvement, ce qui peut mener à un handicap. Des estimations récentes suggèrent qu'environ 300 millions de personnes dans le monde souffrent d'OA, l'arthrose du genou (KOA) étant le type le plus fréquent touchant environ 263 millions de ces personnes. Avec le vieillissement de la population et l'augmentation de l'espérance de vie, le nombre de personnes atteintes de KOA devrait augmenter considérablement. Les facteurs de risque courants pour la KOA incluent les blessures articulaires antérieures, l'âge avancé, l'obésité, d'être femme, et avoir certaines formes d'articulations.

Fait intéressant, des recherches ont montré des liens entre l'OA et diverses conditions cérébrales, y compris le trouble dépressif majeur (MDD), la maladie d'Alzheimer (AD), et la maladie de Parkinson (PD). Ces troubles cérébraux peuvent apparaître en parallèle de l'OA ou pourraient même augmenter le risque de développer l'OA. De nouvelles méthodes d'imagerie ont été utilisées pour examiner les changements dans la structure et le fonctionnement du cerveau chez les personnes atteintes de ces troubles, aidant à suivre la progression de la maladie et comment une personne pourrait répondre au traitement. Certaines études utilisant l'IRM (imagerie par résonance magnétique) ont trouvé que la taille de certaines zones cérébrales, comme l'hippocampe, peut indiquer comment l'AD se développe. Une autre étude a montré que les personnes avec MDD avaient des valeurs plus basses dans certains circuits cérébraux comparées aux individus sains. Toutefois, personne n'a encore étudié comment les changements dans le cerveau pourraient être liés à la KOA.

Une des méthodes que les chercheurs utilisent pour étudier ces connexions s'appelle la randomisation mendélienne (MR). Cette approche utilise les différences génétiques entre les individus pour aider à comprendre les relations possibles entre certaines expositions, comme la structure cérébrale, et des conditions de santé comme la KOA. Elle aide à réduire le biais qui peut se produire dans les études d'observation traditionnelles. Avec les progrès des études d'association génomique (GWAS), les chercheurs ont désormais accès à de nombreuses bases de données publiques pour la recherche MR. Dans ce contexte, les scientifiques ont utilisé des Marqueurs génétiques fortement liés aux caractéristiques cérébrales et à la KOA pour voir comment ils pourraient être liés.

Sources de données

Les chercheurs ont analysé des données sur les traits d'imagerie cérébrale d'une grande étude impliquant plus de 33 000 individus d'ascendance européenne, âgés de 40 à 80 ans. Ces données ont été collectées auprès de la UK Biobank. Ils ont examiné deux types principaux de traits d'imagerie cérébrale : un axé sur la structure cérébrale et l'autre sur la manière dont les différentes parties du cerveau se connectent entre elles. Au total, ils ont examiné 1 451 différents traits de structure cérébrale et 675 traits de connexion cérébrale.

Ils ont également étudié des données sur la KOA provenant d'un grand groupe d'individus au Royaume-Uni identifiés comme ayant de l'arthrose sur la base de preuves cliniques. Ces données comprenaient 11 655 individus-dont 646 avaient la KOA-assurant un bon nombre pour l'analyse.

Analyse des liens génétiques

Pour voir s'il y avait des connexions génétiques entre les traits cérébraux et la KOA, les chercheurs ont utilisé une méthode appelée régression du score de déséquilibre de liaison (LDSC). Cela aide à estimer combien de la variation d'un trait est héritée et si différents traits partagent des liens génétiques. Ils ont trouvé 152 traits cérébraux qui montraient des liens significatifs avec le risque de KOA.

Ensuite, l'équipe a concentré ses efforts sur l'utilisation de marqueurs génétiques fortement liés aux traits d'imagerie cérébrale pour voir s'ils pouvaient trouver un effet causale de ces traits sur le risque de KOA. Ils ont soigneusement sélectionné ces marqueurs génétiques selon certains critères, s'assurant qu'ils étaient fiables et indépendants d'autres facteurs qui pourraient influencer le résultat.

Relations causales

Au cours de leur analyse, les chercheurs ont découvert que plusieurs traits cérébraux étaient liés de manière causale au risque de KOA. Par exemple, un volume accru dans le noyau accumbens, une partie du cerveau liée au plaisir et à la motivation, a été trouvé positivement associé à la KOA. Fait intéressant, alors que des volumes plus importants dans cette zone étaient liés à un risque accru de KOA, une augmentation de l’intensité d’activité dans cette région était trouvée négativement associée à la KOA.

De plus, des changements dans d'autres zones cérébrales, comme le lobule paracentral, étaient également associés au risque de KOA. Cette zone du cerveau est responsable du contrôle moteur et des sensations liées au bas du corps, y compris les genoux. La douleur est un symptôme important de la KOA, et comprendre ces connexions cérébrales pourrait éclairer comment la Douleur chronique affecte la santé cérébrale.

Les chercheurs ont également examiné comment la KOA pourrait impacter la structure cérébrale. Ils ont trouvé que la KOA pourrait réduire l'épaisseur de certaines zones cérébrales, tandis que d'autres zones ont vu leur épaisseur ou leur activité augmenter. Cela suggère que la KOA pourrait entraîner des changements dans le cerveau qui pourraient compliquer davantage la douleur ressentie par les individus avec KOA.

Implications des résultats

Comprendre les liens entre la KOA et les traits cérébraux est important pour plusieurs raisons. Cela pourrait mener à de meilleures approches de traitement en soulignant la nécessité de prendre en compte la santé cérébrale lors de la gestion de la KOA. La douleur chronique peut entraîner des changements dans la structure et la fonction du cerveau, ce qui peut créer un cercle vicieux de douleur et de détresse émotionnelle. En reconnaissant comment ces conditions s'affectent mutuellement, on peut aider à développer des thérapies ciblées.

Par exemple, des thérapies qui se concentrent sur la réduction de la douleur et l'amélioration de la mobilité chez les patients KOA pourraient aussi aider à améliorer la santé cérébrale. Inversement, s'attaquer aux problèmes de santé mentale chez les patients KOA pourrait réduire la perception de la douleur et améliorer le bien-être général.

Limitations et recherches futures

Cette étude a certaines limites. L'une d'elles est qu'elle repose principalement sur des données de populations européennes, ce qui peut ne pas être applicable à d'autres groupes ethniques. De plus, l'utilisation de données récapitulatives signifie que les chercheurs n'ont pas pu analyser certains facteurs de risque, comme l'âge ou l'obésité, en détail.

Les recherches futures devraient viser à confirmer ces résultats et explorer davantage les relations causales. Cela pourrait impliquer d'étudier des populations plus diverses et d'explorer des mécanismes cérébraux spécifiques derrière les liens entre KOA et santé cérébrale. De telles études pourraient fournir des insights précieux pour améliorer les soins aux personnes souffrant de KOA et de problèmes neurologiques associés.

En conclusion, cette recherche fournit des preuves préliminaires d'une relation bilatérale entre la santé cérébrale et l'arthrose du genou. Avec une exploration continue, nous pourrions mieux comprendre comment soulager la douleur, améliorer la santé articulaire, et améliorer la qualité de vie globale pour des millions de personnes touchées par ces conditions.

Source originale

Titre: Causal association of the brain structure with the risk of knee osteoarthritis: A large-scale genetic correlation study

Résumé: ObjectivesObservational studies have shown the association between knee osteoarthritis (KOA) and neurological disorders with alterations in brain imaging-derived phenotypes (BIDPs). This study aimed at investigating whether alterations in brain structure are correlated with the occurrence of KOA. MethodsBased on the summary data from two large scale genome-wide association studies (GWASs), we performed a bidirectional two-sample Mendelian randomization (MR) analysis using single-nucleotide polymorphisms (SNPs) as instrumental variables (IVs) to determine the potential causal relationships between KOA and BIDPs. ResultsWe identified the genetic correlations of 152 BIDPs with KOA using linkage disequilibrium score regression. MR analysis revealed that increased volume but decreased intensity-contrast of bilateral nucleus accumbens (NAc), as well as increased left paracentral area was positively causally associated with KOA risk. For the IDPs of structural connectivity, we identified causal associations between multiple increased DTI parameter indicators of corticospinal tract (CST) and KOA. Inversely, KOA was positively correlated with the thickness and intensity-contrast of the rostral anterior cingulate, as well as the intensity-contrast of caudal anterior cingulate, insula cortex, and the grey matter volume of pallidum. ConclusionOur study supported bidirectional causal associations between KOA and BIDPs, which may provide new insights into the interaction of KOA with structural alterations in the nervous system.

Auteurs: Shushan Zhao, Z. Ruan, S. Lin, H. Long

Dernière mise à jour: 2023-12-30 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.20.23300318

Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.20.23300318.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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