Society for Endocrinology – une autorité mondiale sur les hormones

arrêtez-vous et pensez à vos os: quelles images vous viennent à l’esprit? Peut-être un crâne avec des mâchoires souriantes, ou les membres blancs forts qui s’étendent vers vos doigts et vos orteils. Vous pourriez même penser à la moelle osseuse en eux, produisant le sang qui coule dans vos veines. Mais ce n’est pas tout, car votre squelette cache un secret: il est plein de graisse et personne ne sait pourquoi.,

un mystère non résolu

ce mystère non résolu est surprenant. Les scientifiques ont d’abord remarqué que notre moelle osseuse contient des cellules stockant les graisses, appelées adipocytes, il y a plus d’un siècle.1 avoir des adipocytes dans nos os peut vous sembler inhabituel, mais ce n’est pas le cas: chez les mammifères, le tissu adipeux de la moelle osseuse (MAT) se développe régulièrement après la naissance et s’accumule rapidement pendant la puberté, de sorte qu’au moment où nous atteignons l’âge adulte, il peut représenter jusqu’à 70% du volume de,2

le tapis n’est pas réparti uniformément autour du squelette, mais prédomine dans les bras et les jambes. Ce tapis périphérique se développe tôt après la naissance et est rarement épuisé, et a donc été appelé « tapis constitutif » (cMAT).3 en revanche, les sites plus centraux, tels que la colonne vertébrale, le bassin et le sternum, ainsi que les régions plus proximales des os longs, contiennent moins de tapis et plus de moelle rouge hématopoïétique (voir Figure)., Dans ces sites, les adipocytes de la moelle sont plus diffus et ont tendance à augmenter ou à diminuer en réponse à des facteurs environnementaux ou pathologiques; par conséquent, ce dépôt a été surnommé « tapis régulé » (rMAT).3

D’autres propriétés des adipocytes de la moelle varient également à travers ces sites squelettiques, avec des implications potentielles pour l’impact du MAT sur la santé et la maladie.2,3 en effet, la MAT augmente encore avec le vieillissement et dans diverses conditions cliniques, y compris les maladies squelettiques, métaboliques et hématologiques (Figure)., Par conséquent, MAT suscite maintenant un intérêt considérable en tant qu’acteur potentiel dans le développement de nombreuses maladies. Cependant, contrairement aux tissus adipeux blancs et bruns (WAT et BAT respectivement), l’étude des tapis a été relativement limitée. Par conséquent, les fonctions physiologiques et pathologiques du MAT restent mal comprises.4 Alors, quelle est la fonction du tapis et comment pourrait-il affecter la santé humaine?

mauvais à L’OS?,

l’augmentation de l’adiposité de la moelle osseuse (AMB) est associée à une densité minérale osseuse plus faible et à une fragilité squelettique accrue, par exemple dans l’ostéoporose, le vieillissement et la carence en œstrogènes.5 Cela a motivé la recherche sur la façon dont le tapis a un impact sur l’intégrité squelettique.

Une possibilité est que les adipocytes de la moelle osseuse partagent le même précurseur de cellules souches squelettiques que les ostéoblastes formant des os, auquel cas l’accumulation de MAT pourrait se produire au détriment du développement des ostéoblastes.,6 cependant, bien que cela soit vrai pendant le développement embryonnaire, il n’est pas fermement établi si ce précurseur commun persiste jusqu’à l’âge adulte pour contribuer à l’entretien des tissus postnataux.

Une autre possibilité est que les adipocytes de la moelle osseuse sécrètent des facteurs locaux qui nuisent directement à la formation osseuse et / ou stimulent la résorption osseuse, augmentant ainsi le risque de fracture.7 curieusement, de telles actions paracrines pourraient également favoriser la croissance de tumeurs dans l’OS, qu’il s’agisse de cancers primaires myéloïdes/lymphoïdes ou de métastases provenant d’ailleurs (Figure).,8,9

l’accumulation de tapis est-elle donc mauvaise pour la santé des os? Malheureusement, il est trop tôt pour le dire. Bien qu’une augmentation de la natte puisse être associée à un risque élevé de fracture, une augmentation de la natte n’est pas toujours associée à une perte osseuse. L’impact potentiel du MAT sur le développement des tumeurs squelettiques reste également à comprendre. Compte tenu des défis de santé publique posés par l’ostéoporose, les cancers squelettiques et les maladies associées au vieillissement, élucider ces fonctions du MAT est un objectif majeur de la recherche en cours.,

Hématologie

la fonction clé de la moelle osseuse est dans la production de cellules sanguines, il n’est donc pas surprenant que bon nombre des premières études de MAT aient été poursuivies d’un point de vue hématologique. Généralement, une diminution de la BMA est associée à une augmentation de l’hématopoïèse 10,ce qui suggère un effet suppressif de la MAT.

soutenant cette possibilité, un article historique de 2009 a révélé que le blocage de L’accumulation de tapis améliore la récupération hématopoïétique après une greffe de moelle osseuse.,11 cela a des implications translationnelles importantes: de nombreux receveurs de greffes de moelle osseuse montrent une mauvaise récupération à long terme, et donc la suppression de l’adipogenèse médullaire pourrait représenter une nouvelle approche thérapeutique.

cependant, toutes les données ne confirment pas un effet négatif sur l’hématopoïèse. En effet, des recherches récentes suggèrent que, dans le cadre des greffes de moelle osseuse, les adipocytes de moelle sécrètent une molécule appelée facteur de cellules souches, grâce à laquelle ils favorisent l’hématopoïèse et la régénération des cellules souches hématopoïétiques.,12 Ainsi, en ce qui concerne les effets supposés du MAT sur l’OS, son impact sur l’hématopoïèse s’avère plus complexe que ce que l’on soupçonnait d’abord (Figure).

au-delà de l’OS: fonctions métaboliques et endocriniennes

bien que les fonctions de MAT dans l’os et la moelle restent à établir de manière concluante, il semble clair que les adipocytes de la moelle peuvent influencer l’homéostasie squelettique et l’hématopoïèse en sécrétant des facteurs agissant localement. Mais le MAT, comme le WAT, sécrète-t-il également des produits endocriniens pour exercer des effets métaboliques systémiques?

des études Récentes de nos laboratoires et d’autres soutiennent cette possibilité., De nombreux rapports montrent que les adipocytes de la moelle osseuse produisent de la leptine, l’hormone prototypique dérivée des adipocytes qui a une influence majeure sur l’homéostasie énergétique, l’inflammation et la fonction de reproduction.7 Nous avons constaté que, comme dans le WAT, l’expression de la leptine dans le MAT est supprimée en réponse à une diminution de l’apport calorique13,démontrant que le MAT et le WAT partagent des mécanismes communs pour réguler leurs fonctions endocriniennes.

on ignore si le MAT contribue à la circulation de la leptine, mais sa fonction en tant que source d’autres facteurs endocriniens devient claire., Un objectif majeur de notre recherche a été sur MAT comme source d’adiponectine, l’autre hormone majeure produite par le tissu adipeux. Malgré cette source adipeuse, l’adiponectine circulante est diminuée dans l’obésité et augmentée dans les états de maigreur, tels que pendant la restriction calorique. Même après 20 ans de recherches approfondies sur l’adiponectine, la base de ce soi-disant « paradoxe de l’adiponectine » était restée incomplètement comprise; pourquoi une hormone dérivée de l’adipose serait-elle augmentée lorsque le WAT fait défaut?

c’est à travers cet objectif que nous avons commencé à voir MAT sous un nouveau jour., Contrairement à WAT, la formation de tapis augmente dans les états de famine, tels que pendant la restriction calorique chez les animaux et chez les patients humains atteints d’anorexie mentale.14 La MAT et l’adiponectine circulante sont également augmentées dans de nombreuses autres conditions, telles que le vieillissement, la carence en œstrogènes et après un traitement par des glucocorticoïdes ou des antidiabétiques (Figure).4 mais sont-ce de simples coïncidences, ou le MAT contribue-t-il réellement à la circulation de l’adiponectine?

pour répondre à cette question, nous avons combiné des observations cliniques avec des études sur un modèle murin unique qui résiste à la formation de tapis., Ces approches ont révélé que, pendant la restriction calorique, l’expansion du tapis est nécessaire pour les augmentations complètes de l’adiponectine circulante15,une conclusion depuis appuyée par nos recherches plus récentes.L’expansion du tapis 4,13 pendant la restriction calorique semble également influencer les adaptations métaboliques dans le muscle squelettique.15 on ne sait pas si c’est par l’intermédiaire de l’adiponectine ou d’autres facteurs endocriniens, mais cela souligne le potentiel de MAT pour exercer des effets systémiques.,

questions D’avenir

Au cours de la dernière décennie, le domaine en plein essor de la recherche sur les tapis a considérablement amélioré notre compréhension de la formation et de la fonction des tapis. Le MAT n’est plus considéré comme un « remplisseur d’espace » inerte dans la moelle osseuse, mais comme un tissu actif ayant diverses implications pour le remodelage squelettique, la progression tumorale, la régulation hématopoïétique et les fonctions endocriniennes et métaboliques systémiques. Néanmoins, L’étude de MAT reste loin derrière celle de WAT et BAT, et donc de nombreuses questions clés restent à répondre fermement.,

heureusement, une vaste communauté scientifique se rassemble maintenant autour de la recherche MAT. La première réunion internationale sur les BMA s’est tenue à Lille, en France, en 2015, avec des réunions de suivi réussies en 2016 et 2017. Lors de la réunion BMA 2017 à Lausanne, en Suisse, les participants ont voté pour la création de L’International Bone Marrow Adiposity Society, qui vise à faire progresser la connaissance de BMA (www.bma-society.org). ces développements mettent en évidence l’intérêt croissant et l’enthousiasme pour l’étude de MAT., Par conséquent, nous pouvons être convaincus que les futurs efforts de recherche continueront de libérer les connaissances fondamentales de la biologie des tapis, à la fois en tant qu’organe endocrinien et au-delà.,

William P Cawthorn, Chancellor’s Fellow et MRC Career Development Fellow, University/British Heart Foundation Centre for Cardiovascular Science, University of Edinburgh, UK

Ormond a MacDougald, John a Faulkner Collegiate Professor of Molecular and Integrative Physiology, University of Michigan Medical School, Ann Arbor, MI, USA

1. Muir R& Drummond WB 1893 Journal of Anatomy& physiologie 28 125-141.
2. Scheller EL et al. 2016 tendances en endocrinologie& métabolisme 27 392-403.,
3. Scheller EL et al. 2015 Nature Communications 6 7808.
4. Scheller EL et al. 2016 Adipocyte 5 251-269.
5. Schwartz AV 2015 Frontières en Endocrinologie (Lausanne) 6 40.
6. Gimble JM et coll. 1996 Os 19 421-428.
7. Sulston RJ & Cawthorn WP 2016 Hormone de la Biologie Moléculaire et de l’Investigation Clinique 28 21-38.
8. Shafat MS et coll. 2017 sang 129 1320-1332.
9. Morris EV & Edwards CM 2016 Frontières en Endocrinologie (Lausanne) 7 90.
10. Horowitz MC et coll. 2017 Adipocyte 6 193-204.,
11. Naveiras O et coll. 2009 Nature 460 259-263.
12. Zhou BO et coll. 2017 Nature Cell Biology 19 891-903.
13. Cawthorn WP et coll. 2016 Endocrinologie 157 508-521.
14. Ghali O et coll. 2016 Frontières en Endocrinologie (Lausanne) 7 125.
15. Cawthorn WP et coll. 2014 Métabolisme Cellulaire 20 368-375.
16. Kricun M’1985 Squelettique Radiologie 14 de 10 à 19 ans.