Pathogénie cellulaire et moléculaire du stress oxydatif dans l'ostéo-arthropathie dégénérative équine

L’ostéo-arthropathie dégénérative affecte fréquemment les chevaux, et particulièrement le cheval de trait ardennais (Lejeune et al., 2002). Les nombreuses recherches consacrées à cette pathologie montrent un phénomène inflammatoire et un déséquilibre entre la production des enzymes dégradant le cartilage et l’intensité du processus de régénération (Landoni et al., 1996). On observe donc des dégâts à la surface du cartilage : f ibrillation, érosion, ulcération, formation d’ostéophytes, sclérose de l’os sous-chondral et remodelage ostéochondral (Reboul et al., 1996). Tous les éléments anatomiques sont concernés, avec une libération de médiateurs par les chondrocytes et les synoviocytes : cytokines, métalloprotéases, prostanoïdes (Cadore et Donabedian, 1997), leucotriènes, et espèces activées de l’oxygène et de l’azote (RNOS : reactive nitrogen and oxygen species). La formation des RNOS est souvent invoquée en relation avec des phénomènes d’anoxie-réoxygénation cycliques, liés au trauma ou à la surcharge articulaire, à un épanchement ou à un oedème de la capsule articulaire. Les travaux consacrés à la production des RNOS dans l’articulation l’attribuent habituellement aux chondrocytes et des observations biochimiques récentes ont révélé une augmentation des concentrations sanguines d’un produit oxydé caractéristique de la dégradation du cartilage, signe d’un métabolisme oxydant intra-articulaire (Lejeune et al., 2007). Peu de travaux sont consacrés à l’étude directe d’une production d’espèces radicalaires par les chondrocytes et les synoviocytes. L’objectif du travail était donc d’étudier la capacité des chondrocytes et des synoviocytes articulaires équins à produire des RNOS sous l’effet de l’anoxieréoxygénation. Il nécessitait la mise au point d’un modèle de culture des chondrocytes équins (Sanchez et al., 2002), d’un modèle de culture des synoviocytes équins (Georgescu et al., 1988) et d’un modèle de co-culture chondrocytes-synoviocytes pour imiter les interactions entre ces deux types cellulaires dans l’articulation où les chondrocytes matures sont nourris par diffusion à partir du liquide synovial à basse tension en oxygène (Grimshaw et Mason, 2000). Pour induire l’activité oxydante, nous avons soumis les cellules en culture à plusieurs cycles d’anoxie-réoxygénation, sur base de l’hypothèse qu’un traumatisme aigu ou chronique peut modifier le débit sanguin dans la membrane synoviale et initier des cycles d’anoxie-réoxygénation (par oedème et hypoxie tissulaire transitoire), avec une production intra-articulaire de RNOS, capables de déclencher des dommages tissulaires participant au développement de la pathologie articulaire. Pour tenir compte des conditions en oxygène existant dans l’articulation et du rôle du glucose ajouté au milieu de culture dans la résistance à l’anoxie, les chondrocytes ont été cultivés avec des concentrations variables en glucose (0, 1 et 4,5 g/l de milieu), combinées aux tensions d’oxygène de 1 % (hypoxie), 5 % (équivalent à la normoxie in vivo) et 21 % (condition hyperoxique prise comme référence par rapport à la littérature internationale). L’étude du métabolisme oxydant est effectuée en mesurant la consommation d’oxygène [oxymétrie mesurant la réponse mitochondriale (Mouithys- Mickalad et al., 2002)], la production globale de RNOS [estimée par la mesure de l’éthylène, produit par l’attaque d’un substrat par les RNOS (Deby-Dupont et al., 2005)] et la production d’espèces radicalaires [par résonance paramagnétique électronique (RPE) couplée au « spin trapping »]