Analyse transcriptomique, Inhibition de la thromboxane synthase, Ozagrel, Picotamide, Différentiation des ostéoblastes, Remodelage osseux, Ostéogenèse imparfaite, Signalisation calcique, IFITM5

Le remodelage et la réparation osseuse impliquent une activité coordonnée entre ostéoblastes et ostéoclastes. Ces derniers assurent la résorption osseuse tandis que les ostéoblastes jouent un rôle anabolique en synthétisant une matrice riche en collagène et en facilitant sa minéralisation par formation de l'hydroxyapatite, composant minéral assurant rigidité et soutien structurel de l'os. Les travaux de ma thèse portent d'une part sur les effets de l'inhibition de la thromboxane A synthase (TBXAS) sur la différenciation et la minéralisation des ostéoblastes et d'autre part sur la physiopathologie de l'ostéogenèse imparfaite de type V (OI de type V). Concernant la première partie de l'étude, deux inhibiteurs spécifiques de la TBXAS, ozagrel et picotamide ont été utilisés, suite des travaux antérieurs qui montraient que l'ozagrel réduisait l'expression du ligand du récepteur activateur du facteur nucléaire kappa-B (RANKL) et qu'il augmentait l'ostéoprotégérine (OPG), favorisant ainsi la formation osseuse. Au cours de cette étude, nous avons montré en premier que les traitements par ozagrel et picotamide entraînent une minéralisation accrue des ostéoblastes murins et humains. Afin de comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans ce phénomène, un séquençage haut débit du transcriptome (RNAseq) a été réalisé à partir d'ostéoblastes primaires de calvaria murins traités par ces inhibiteurs. Cette approche a révélé que l'inhibition de la TBXAS favorise la synthèse de prostaglandines (PG), particulièrement la PGE2, essentielle au cours de la formation osseuse, spécifiquement au moment de la réparation osseuse. Les gènes différentiellement exprimés ont montré une augmentation significative des marqueurs osseux tardifs tels que l'ostéocalcine et la périostine. D'autres analyses ont révélé l'activation des voies AMP/GMP cyclique, Rho/ROCK et MAP kinase. Les facteurs angiogéniques Pdgfb et Vegfa étaient également augmentés, indiquant un effet bénéfique sur l'angiogenèse, essentielle à la réparation osseuse. Les validations RT-qPCR ont confirmé l'augmentation des gènes marqueurs de différenciation (COL1A1, RUNX2, POSTN, BGLAP) et de transport/récepteur PG (Slco2a1, Abcc4, PTGER2). Ces résultats soulignent le potentiel anabolique des inhibiteurs TBXAS pour traiter la fragilité osseuse, comme dans l'ostéoporose et l'ostéogenèse imparfaite (OI). La deuxième partie de cette étude a porté sur l'OI de type V, caractérisée par des fractures récurrentes, des déformations squelettiques, mais aussi des cals hyperplasiques. Ceux-ci sont attribués à une mutation gain-de-fonction récurrente du gène de la protéine transmembranaire induite par l'interféron 5 (IFITM5), mais les mécanismes moléculaires restent peu clairs. Un RNAseq à partir de cultures primaires d'ostéoblastes issus de patients atteints d'OI de type V a mis en évidence une dérégulation de la signalisation calcique intracellulaire impliquant les voies de signalisation de la calcineurine et la phosphoinositide 3-kinase. Ce dérèglement a montré une augmentation significative de RUNX2, régulateur central de la croissance osseuse, et du facteur activateur des myocytes 2C (MEF2C), essentiel pour l'ossification endochondrale. De plus, la diminution concomitante des histones désacétylases 4 et 5 (HDAC4, HDAC5) et leurs répresseurs transcriptionnels connus, suggère une activité transcriptionnelle accrue. Ces résultats sont corroborés par l'activité augmentée de la phosphatase alcaline et une minéralisation accélérée dans les cultures d'ostéoblastes des patients, correspondant au phénotype hyperplasique observé dans l'OI type V. En conclusion, ces travaux de thèse ont apporté de nouvelles connaissances sur les mécanismes moléculaires régulés par l'inhibition de la TBXAS et sur la physiopathologie du variant pathogène d'IFITM5 dans les ostéoblastes.