Les Marqueurs du Remodelage Osseux

S. Bottari

S. Bottari 2011

Le Remodelage Osseux

• Un processus tout au long de la vie:– L’os est constamment résorbé (ostéoclastes) et reformé

(ostéoblastes):• Sous le contrôle complexe d’hormones, de facteurs de croissance et de

cytokines:– Résorption:

» PTH, cortisol, T3, T4, IL-1ß, 4, 6, 8, 11, 13, TNFα, RANK-L– Formation:

» Oestrogènes, androgènes, GH, IGF-1, TGFß, BMP, IL-3, OPG, …

– Périodes de remodelage modifié:• Enfance: > 10 X supérieur à l’adulte:

– Croissance• Puberté: encore augmenté

– Accélération de la croissance• Ménopause:

– chez les ♀ n’utilisant pas de THS: baisse de la formation• Homme âgé:

– Variable: en cas d’insuffisance gonadique

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Chez qui et pourquoi faut-il l’explorer

• Ostéoporose post-ménopause: Diagnostic fait par DMO– Pour déterminer le risque de #

• Marqueurs circulants ont une valeur prédictive indépendante pour la # du col du fémur.

• Augmentent la fiabilité du pronostic de # en cas de densité osseuse diminuée (cf. fig.)

• Les marqueurs de résorption seront plus sensibles que ceux de formation

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Valeur prédictive de la DMO et des marqueurs pour le risque de # du col du fémur

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Low BMD: T-score < - 2,5CTx: cross-links du collagène ID-Pyr: désoxypyridinolines libres

Chez qui et pourquoi faut-il l’explorer

• Ostéoporose post-ménopause:– Pour suivre la réponse au traitement

• Ex: les bisphosphonates:– Bloquent totalement la résorption en 3 – 6 mois – L’augmentation de la DO n’est que de 3 – 4 % au bout d’un an <<<>>>:

» Difficile à mesurer par DMO (inutile de de mesurer < 2 ans)» Effets cliniques (risque de #) sont dus à l’inhibition de la résorption plutôt

qu’à la formation» >>> Intérêt des marqueurs de résorption pour le suivi thérapeutique

– Pour vérifier la prise du traitement (compliance):• Problématique dans les affections asymptomatiques

– Pour décider de la reprise d’un traitement:• Les bisphophonates restent fixés à l’os pendant plusieurs années mais de façon

variable selon l’individu– >>> intérêt de reprise du traitement lorsque les marqueurs de résorption retombent

aux taux d’avant traitement ou > 20 % aux taux avant la ménopause

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Corrélations entre DO et marqueurs

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Corrélations entre marqueurs de formation à 1 et 3 mois et DMO vertébrale après instauration d’un traitement au teriparatide

Chez qui et pourquoi faut-il l’explorer

• Ostéoporose induite par corticothérapie de longue durée:– Les taux de marqueurs de formation sont généralement bas et ceux

des marqueurs de résorption normaux ou abaissés.– Effets particulièrement importants sur la formation chez l’enfant

>>> retard de croissance– Pour suivre la réponse au traitement préventif

• Ex: par bisphosphonates ou teriparatide (fragment actif de PTH humaine recombinante)

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Chez qui et pourquoi faut-il l’explorer

• Ostéoporose induite par l’immobilisation– Les taux de marqueurs de résorption augment dès 24 h

d’immobilisation ... – Après quelques semaines les marqueurs de formation sont

diminués.– Pour suivre la réponse au traitement préventif

• Ex: par bisphosphonates ou teriparatide (fragment actif de PTH humaine recombinante)

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Chez qui et pourquoi faut-il l’explorer

• Ostéoporose induite par :– Maladies inflammatoires intestinales (Crohn):

• <<<>>> Corticothérapie, déficit en vit D, hypogonadisme, malabsorption, perte de poids, cytokines pro-inflammatoires (IL-1, IL-6, TNFα, …), …

• Corrélation entre NTx urinaire (résorption) et perte osseuse vertébrale (fig)

– L’arthrite rhumatoïde • <<<>>> Corticothérapie, déficit en vit D, hypogonadisme,

malabsorption, immobilité, cytokines pro-inflammatoires (IL-1, IL-6, TNFα, …), …

– >>> Pour suivre la réponse au traitement préventif• Ex: par bisphosphonates

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Corrélation entre perte osseuse et marqueurs dans la maladie de Crohn

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Chez qui et pourquoi faut-il l’explorer

• Ostéoporose induite par :– Le cancer:

• Evaluation de l’importance des métastases:– Ostéolytiques: (ex.: Kc du sein): augmentation des marqueurs de

résorption– Ostéoblastiques: (ex.: Kc de la prostate): augmentation des marqueurs de

formation. Corrélation inverse avec pronostique.• Suivi du traitement préventif dans la castration:

– Ex: par bisphosphonates

– La maladie de Paget:• 1aire phase ostéolytique suivie par une phase ostéoblastique• Tous les marqueurs sont fortement augmentés à l’exception de

l’ostéocalcine• >>> Pour suivre la réponse au traitement préventif

– Ex: par bisphosphonates

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Principaux marqueurs du remodelage osseux

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Principaux marqueurs du remodelage osseux

• Types: Enzymes:

OB OC

Dérivés du collagène I: Pro- et télopeptides “cross-links”

Protéines non-collagéniques de la matrice osseuse: Ostéocalcine

Cytokines et autres facteurs locaux

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Les marqueurs dérivés du collagène I

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PINP PICP

Principaux marqueurs du remodelage osseux

• I. Marqueurs de formation:– Sérum:

• Phosphatase alcaline osseuse:– Sécrétée par OB

• Ostéocalcine intacte– Sécrétée par OB – Lie l’hydroxyapatite

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Principaux marqueurs du remodelage osseux

• I. Marqueurs de formation:– Urines:

• PINP: propeptide N-terminal du collagène I• PICP: propeptide C-terminal du collagène I

– Peptides clivés lors de la conversion du procollagène I en collagène I

• Ostéocalcine urinaire:– Semble plus sensible que l’ostéocalcine sérique

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Principaux marqueurs du remodelage osseux

• II. Marqueurs de résorption:– Sérum:

• NTX: télopeptide N-ter réticulé du collagène I– Produit de l’hydrolyse du collagène I par les OC

• CTX: télopeptide C-ter réticulé du collagène I– Produit de l’hydrolyse du collagène I par les OC

• ICTP ou MMP-CTX: matrix-métalloprotéase– Produit de l’hydrolyse du collagène I par les OC

• TRACP5b: Phosphatase acide résistante au tartrate:– 5b spécifique des OC (isoforme 5a plaquettaire et

érythrocytaire ) >> dosage spécifique de 5b indispensable

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Principaux marqueurs du remodelage osseux

• II. Marqueurs de résorption:– Urines:

• PYD et DPD: pyridinolines et désoxypyridinolines :

• NTX:• CTX:• Peptide hélicoïdal 620 – 633 du collagène I:

– Tous des produits de l’hydrolyse du collagène I par les OC

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Nouveaux marqueurs du remodelage osseux

• Cathepsine K:– Spécifique du collagène I

• RANKL et OPG:– Receptor activator of NFB ligand et ostéoprotégérine:

• Famille de TNFα• Rôle prépondérant dans la régulation du remodelage osseux

post-ménopausique• Difficultés de dosage• Concentrations circulantes ≈ concentrations locales ?

– Wnt et antagonistes:• WIF-1 (Wnt inhibitory factor), DKK1 (dickkopf):

– Concentrations circulantes ≈ concentrations locales ?

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Proposition de schéma de suivi de traitement de l’ostéoporose post-ménopausique

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