| Resumé |
L'arthrose constitue un problème de santé publique majeur, elle se caractérise principalement par des lésions irréversibles du cartilage qui ne possède pas de capacité de régénération. De plus, il n'existe aucun traitement curatif qui permettrait de palier à cette dégradation, Nous avons démontré dans un premier article publié en 2022 que Lin28a induit la régénération du cartilage au cours de l'arthrose en inhibant les microARN Let7, ce qui entraîne une expression accrue de HMGA2, un facteur de remodelage de la chromatine. HMGA2 active la transcription de Sox9 en se liant à son promoteur, il favorise ainsi l'anabolisme et inhibe le catabolisme. D'une part, nous savons que la perte d'hypoxie est associée à la progression de l'arthrose, induisant un dysfonctionnement du métabolisme énergétique. D'autre part, il a été décrit dans la littérature que l'effet de reprogrammation de Lin28a passe par une augmentation de la glycolyse. C'est pour cela que nous nous sommes concentrés sur le rôle de Lin28a dans les modifications du métabolisme énergétique et son implication dans la régénération du cartilage. Pour cela nous avons réalisé un RNAseq, RT-qPCR, WB et immunofluorescence sur des chondrocytes primaires murins surexprimant ou non Lin28a dans des conditions contrôle ou d'arthrose (Wnt3a). Pour l'analyse ex vivo, nous avons utilisé des têtes fémorales de souris et des explants de cartilage humain. L'arthrose a été induite dans les souris WT ou TgLin28aflox/flox/Col2CreERt2 par méniscectomie et spontanément par vieillissement. Les articulations de genou ont été utilisées pour une analyse RTqPCR et histologique. L'analyse RNAseq in vitro a montré que Wnt3a induit une augmentation des gènes associés au stress oxydatif et une déficience mitochondriale. Le Seahorse a démontré une diminution importante de la capacité respiratoire, indiquant une défaillance mitochondriale induite par le traitement Wnt3a. D'autre part, une amélioration de la respiration mitochondriale et de la glycolyse ont été observées avec la surexpression de Lin28a (RNAseq et Seahorse). Le RNAseq montre une régulation opposée de l'enzyme mitochondriale SDHA qui est augmenté par Wnt3a et diminué par Lin28a. In vitro, Wnt3a augmente l'expression des ARNms et des protéines SDHA alors que Lin28a la réduit. Ce résultat a été confirmé ex vivo chez la souris. Chez les souris OA (méniscectomisées ou âgées), nous observons une augmentation de l'expression de SDHA alors qu'elle est considérablement diminuée chez les souris TgLin28a. Ce résultat a été confirmé dans des échantillons de cartilage arthrosique humain par rapport au contrôle. Pour étudier le rôle de SDHA dans l'effet protecteur des chondrocytes, nous avons utilisé l'Apténine5, un inhibiteur de SDHA. Aptenin5 inhibe l'expression de mmp13 et adamts5 induite par Wnt3a. Cet effet a également été constaté dans les explants humains cultivés avec Wnt3a et Aptenin5. SDHA étant impliqué dans la conversion du succinate en fumarate, nous avons émis l'hypothèse que l'accumulation de succinate est responsable de l'effet protecteur sur les chondrocytes. Pour démontrer cela, nous avons traité des chondrocytes et des explants murins avec Wnt3a avec une supplémentation en succinate dans le milieu de culture. Nous avons constaté que le succinate bloque les effets pro-cataboliques et anti-anaboliques de Wnt3a. De plus, nous observons que l'accumulation de succinate et la surexpression de Lin28a stabilisent HIF-1α, qui régule à la hausse l'expression des gènes de la glycolyse GLUT1 et Pfkp. L'absorption de glucose a également été augmentée dans les chondrocytes surexprimant Lin28a. L'ensemble de ces données indique que Lin28a reprogramme le métabolisme énergétique et ceci participe à la régénération du cartilage au cours de l'arthrose via l'axe Succinate-HIF-1α. Ces résultats suggèrent que les modifications du métabolisme énergétique des chondrocytes pourraient constituer une nouvelle perspective thérapeutique pour l'arthrose. |