Les patients souffrant d’arthrose (OA) peuvent ressentir des douleurs intenses, une perte de mobilité et une diminution de la productivité, ainsi qu’une augmentation des coûts de santé. La progression de l’arthrose est multifactorielle et motivée par une biomécanique articulaire défectueuse, des cascades biochimiques et la réponse immunitaire cellulaire à un environnement inflammatoire.
La réponse naturelle de l’organisme à la cicatrisation des plaies se manifeste également dans l’articulation arthrosique et suscite un intérêt quant à la manière dont la réponse immunitaire peut influencer la progression de la maladie.
La phase aiguë de la cicatrisation des plaies est marquée par un afflux de neutrophiles de courte durée suivi d’une infiltration de macrophages et d’une néovascularisation. La dernière étape consiste à remodeler les tissus endommagés. Si la membrane synoviale peut se vasculariser, le cartilage est un tissu avasculaire.
Comprendre le rôle des cellules et de la signalisation dans l’inflammation/la cicatrisation des plaies et les processus immunologiques impliqués peut donner un aperçu de la progression de l’arthrose. De plus, ces processus pourraient révéler des cibles thérapeutiques potentielles pour ralentir le taux de progression ou améliorer les mécanismes de réparation inhérents.
| Le rôle du macrophage dans la cicatrisation des plaies |
L’inflammation est généralement la réponse des tissus vascularisés à une blessure.
Les modifications du flux vasculaire et de la perméabilité permettent l’afflux de neutrophiles dans la lésion pour la phagocytose des micro-organismes et des corps étrangers.
Les monocytes migrent ensuite et se différencient en macrophages et affectent le microenvironnement inflammatoire avec la libération de protéases, d’espèces radicalaires de l’oxygène et de cytokines inflammatoires et le recrutement de fibroblastes et de cellules endothéliales vasculaires. Cela conduit au développement d’un tissu de granulation qui se remodèle localement.
Avec une stimulation persistante, les macrophages continueront à déclencher des signaux inflammatoires. La progression de l’arthrose pourrait en fait être motivée par une inflammation chronique visant à réparer les tissus endommagés.
Les macrophages M1, une fois activés, déclenchent une signalisation pro-inflammatoire pour créer un effet de nettoyage et d’élimination microbien avant que le remodelage puisse se produire. Les macrophages M2 sont associés à la réparation en libérant des facteurs de croissance et angiogéniques et en régulant la fonction des lymphocytes T, favorisant ainsi le remodelage des tissus endommagés.
La présence de phénotypes complexes de macrophages, en particulier dans la membrane synoviale, pourrait influencer la progression de l’arthrose. L’infiltration et l’activation des macrophages et des lymphocytes dans la synovite chronique produisent la libération d’IL-1 et de TNF-α, qui, à leur tour, stimulent la production par les chondrocytes d’enzymes qui dégradent la matrice.
De même, la libération de produits de dégradation de la matrice dans le liquide synovial déclenche un retour cellulaire, stimulant davantage la production d’enzymes cataboliques. Cela produit un stimulus catabolique continu dans les macrophages et, par conséquent, ils ne passent pas à un phénotype de remodelage car ils continuent à recevoir le signal de « nettoyage ».
En signalant les protéases digestives, les chondrocytes sont libérés de la matrice et tentent de peupler le site lésé. Cependant, dans les zones médianes et profondes du cartilage, cette réparation est trop lente et la densité cellulaire est trop faible pour vaincre le processus de dégradation en cours.
Ainsi, les macrophages synoviaux ne reçoivent jamais un signal adéquat pour arrêter complètement le processus de clairance inflammatoire et poursuivre le cycle de production de protéases dégradant la matrice. En plus d’inhiber la réparation endogène, la sénescence des chondrocytes augmente avec l’âge et contribue à la progression de la maladie en empêchant la réparation.
Par conséquent, la progression de l’arthrose implique des réactions croisées entre les cellules, les tissus et le liquide synovial présents dans l’articulation.
De nombreux processus pathologiques entraînent une polarisation altérée ou incomplète des macrophages vers un phénotype de guérison. Cette polarisation est pilotée par le microenvironnement et la signalisation des cytokines ; en effet, la polarisation M1 joue un rôle essentiel dans les premières étapes du remodelage. La polarisation des macrophages pourrait jouer un rôle dans le contrôle, voire la progression de l’arthrose.
| L’immunité innée |
L’activation du système immunitaire inné se produit lorsque les récepteurs de reconnaissance de formes (RRP) exprimés en surface se lient aux modèles moléculaires associés aux agents pathogènes (PMAP) et aux modèles moléculaires associés aux dommages (DMP). Il existe de nombreuses classes de RRP, notamment les récepteurs de type Toll (TLR), les récepteurs de type RIG-1 (RLR) et les récepteurs de type NOD (NLR).
Ces récepteurs peuvent activer le facteur de transcription nucléaire kappa B (NF-κB) et la protéine kinase activée par un mitogène (MAPK), qui, à leur tour, induisent des gènes codant pour des enzymes et des cytokines responsables du catabolisme du cartilage par la régulation positive de l’IL-1β et du TNF-. α.
Une fois activées, les cellules et protéases du système immunitaire inné accompliront leur tâche sans discernement, sans se soucier de savoir si l’attaque est dirigée contre un contaminant ou contre l’organisme lui-même.
L’activation de la cascade du complément peut améliorer le système immunitaire en provoquant la lyse cellulaire, en améliorant la phagocytose des neutrophiles et des macrophages, en augmentant la perméabilité vasculaire et la vasodilatation, en augmentant la synthèse des leucotriènes et en favorisant la chimiotaxie des neutrophiles et des monocytes.
Des composants du complément ont été trouvés en quantités significatives dans le liquide synovial dans l’arthrose. La formation du complexe d’attaque membranaire (MAC) a également été identifiée dans le cartilage arthrosique, illustrant ainsi le rôle important du complément dans la progression de l’arthrose. Le complément pourrait atteindre le liquide synovial par filtration du sang ; Les cellules du tissu synovial peuvent également produire du complément.
Le rôle du système immunitaire inné est d’identifier de manière non spécifique les envahisseurs, qu’il s’agisse de microbes ou de fragments de tissus, puis de s’activer pour stimuler l’élimination des matières indésirables. Dans le cas de l’arthrose, une dégradation continue exposera les RRP dans le cartilage, perpétuant ainsi l’activation immunitaire.
| système immunitaire adaptatif |
Le système immunitaire adaptatif comprend des anticorps qui se lient aux antigènes ; lymphocytes B producteurs d’anticorps (cellules B); et les lymphocytes T (cellules T) qui coordonnent l’élimination des agents pathogènes. Les lymphocytes T sont classés en lymphocytes T auxiliaires (cellules Th) et lymphocytes T cytotoxiques (cellules Tc).
Les cellules Th (CD4+), qui se divisent en Th1, Th2 et Th17, sécrètent des cytokines pour stimuler la prolifération et la différenciation des cellules impliquées dans la réponse immunitaire. Les cellules effectrices Tc (CD8+) éliminent les cellules cibles. Le système immunitaire adaptatif est conçu pour l’identification et l’élimination des microbes intra- et extracellulaires, et sa régulation par les cellules Th peut également influencer la progression de l’arthrose.
Les cellules Th2 peuvent influencer la polarisation des macrophages. Grâce à la libération de cytokines, ils guident les macrophages vers des phénotypes pro-régénératifs en réponse à des biomatériaux dérivés de tissus d’une manière dépendante de l’IL-4, prouvant que la cellule Th joue un rôle biologique important dans le contrôle de l’inflammation et la réparation.
Il existe des preuves que les lymphocytes T et B sont présents en plus grand nombre dans les organes atteints d’arthrose que chez les témoins sains. Les cytokines cataboliques produites à partir de ces types de cellules comprennent l’IL-2, l’IFN-γ et le TNF-α.
| Conclusion |
La compréhension de l’arthrose a évolué au-delà de sa simple usure mécanique de l’articulation. Comprendre pleinement les mécanismes de ces processus peut conduire à des cibles thérapeutiques pour moduler la progression de l’arthrose.
