Résumé

Objectif

Les résolvines sont des médiateurs lipidiques endogènes dérivés d’acides gras oméga-3. La résolvine E1 (RvE1), dérivée de l’acide eicosapentaénoïque (AEP), module les ostéoclastes et les cellules immunitaires dans des modèles de maladie parodontale. Le rôle direct de la RvE1 dans le remodelage osseux est mal compris. L’objectif de cette étude était de déterminer l’impact de la RvE1 sur le remodelage osseux en conditions inflammatoires. Notre hypothèse de travail est que la RvE1 régule à la baisse la résorption osseuse par des actions directes sur la fonction des ostéoblastes et des ostéoclastes dans l’ostéoclastogenèse inflammatoire.

Matériel et méthodes

Un modèle local d’ostéolyse calvariale induit par le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α), avec ou sans administration systémique de RvE1, a été utilisé. Pour évaluer l’ostéoclastogenèse et l’activité de la voie de signalisation NFκB, le tissu osseux murin a été évalué par analyse Micro CT (μCT), coloration TRAP et analyse par immunofluorescence.

Sur le plan mécanistique, afin d’évaluer le rôle direct de la RvE1 sur les cellules osseuses, des ostéoblastes murins primaires de la calvaria ont été stimulés avec de l’interleukine (IL)-6 (10 ng/ml) et le récepteur de l’IL-6 (10 ng/ml), puis incubés simultanément avec ou sans RvE1 (100 nM). L’expression du ligand du récepteur activateur du NFκB (RANKL) et de l’ostéoprotectégérine (OPG) a été mesurée par ELISA. Un séquençage de l’ARN (RNA-Seq) et une analyse d’expression différentielle ont été réalisés pour déterminer les voies de signalisation touchées par la RvE1. L’administration systémique de RvE1 a réduit la résorption osseuse calvariale, comme l’a montré la μCT.

Résultats

L’analyse histologique de la calvaria a révélé que l’ostéoclastogenèse était réduite, comme l’indiquaient le nombre et la taille des ostéoclastes dans les coupes colorées au TRAP (p 0,05). La coloration par immunofluorescence des coupes calvariales a révélé que la RvE1 réduisait la sécrétion de RANKL de 25 % (p 0,05). La stimulation des ostéoblastes avec IL-6 a augmenté la production de RANKL de 30 %, modifiant le ratio RANKL/OPG de façon à favoriser l’activation des ostéoclastes et la résorption osseuse. Les changements de ratio ont été inversés par 100 nM de RvE1. La RvE1 a diminué la production de RANKL, maintenant un ratio RANKL/OPG plus favorable à la formation osseuse. L’analyse RNA-Seq et l’analyse du pipeline transcriptomique ont révélé que la RvE1 régule significativement à la baisse la différenciation des ostéoclastes, par une régulation différentielle des voies NFκB et PI3K-AKT.

Conclusion

La RvE1 réduit la résorption osseuse inflammatoire. Cette action est médiée, au moins en partie, par des actions directes sur les cellules osseuses favorisant un ratio RANKL/OPG avantageux. Les médiateurs de la résolution de l’immunité innée régulent également directement l’expression génique des cellules osseuses, laquelle est modulée par la RvE1 par l’intermédiaire d’au moins 14 gènes spécifiques dans ce modèle murin.

Mots-clés

résolvine E1, remodelage osseux, ostéoclastogenèse, NFκB, PI3K-AKT, résolution de l’inflammation, oméga-3, RANKL/OPG