Minéralisation et minéralité osseuses

INSERM Unité 403, Faculté de Médecine R. Laennec, Lyon, France

Service des Maladies Osseuses, Département de Réhabilitation et Gériatrie, Hôpitaux Universitaires, Genève, Suisse

Reçu : 11 Février 2003
Accepté : 12 Septembre 2003

Résumé

Après la calcification initiale réalisée dans des vésicules matricielles ou des fibrilles de collagène, les pièces squelettiques subissent de perpétuelles modifications lors du modelage puis du remodelage osseux. A l'intérieur du tissu osseux on observe une hétérogénéité du degré de minéralisation des unités structurales élémentaires osseuses, mesurée sur des microradiographies et reflétant l'activité du remodelage. Notre modèle est basé sur le fait que l'activité du remodelage osseux et donc la durée de minéralisation secondaire du tissu osseux pourraient influencer sa minéralité c'est-à-dire en particulier son degré de minéralisation. Lorsque le remodelage augmente (ménopause, PTH [hormone parathyroïdienne]), le degré de minéralisation du tissu osseux diminue. A l'inverse, lors d'une freination globale du remodelage induite par un traitement antirésorptif, il y a augmentation du degré de minéralisation du tissu osseux. Le strontium ranelate (PROTELOS^®) est actuellement testé comme agent thérapeutique de l'ostéoporose vertébrale. Les récentes études de phase III (SOTI [Spinal Osteoporosis Therapeutic Intervention study] et TROPOS [TReatment Of Peripheral Osteoporosis Study]) montrent une diminution du risque fracturaire vertébral et extravertébral et une augmentation des densités minérales osseuses lombaire et fémorale. Le strontium ranelate possède un mécanisme d'action original car il diminue la résorption osseuse et augmente la formation osseuse, agissant donc comme un agent "découplant". Les premières observations chez l'animal et l'homme montrent qu'à travers ce double mécanisme d'action, il y a préservation tant du degré de minéralisation du tissu osseux que des caractéristiques cristallines du minéral osseux. Plus généralement, ces différents résultats conduisent à prendre systématiquement en considération la dimension minérale du tissu osseux dans l'analyse histomorphométrique de l'os.

Abstract

After initial calcification in matrix vesicles or collagen fibrils, bones are continually modified by modelling then remodelling. In bone tissue, the degree of mineralisation of bone structural units is heterogeneous, reflects the rate of bone remodelling, and can be measured using microradiography. Our model is based on the fact that bone remodelling activity and thus the duration of the secondary mineralisation of bone tissue would influence its mineral status (mainly its degree of mineralisation or bone density at tissue level). When the bone remodelling rate increases (menopause, parathyroid hormone), the degree of mineralisation of bone tissue decreases. Conversely, after a diminution of the remodelling rate induced by antiresorptive treatments, the degree of mineralisation of bone tissue increases. Strontium ranelate (PROTELOS^®) has been tested to date as a potential therapeutic agent in patients suffering from postmenopausal osteoporosis. Recent phase III studies (the Spinal Osteoporosis Therapeutic Intervention [SOTI] study and the TReatment Of Peripheral Osteoporosis Study [TROPOS]) show a decrease in the vertebral and extravertebral fracture risk and an increase in bone mineral density measured at lumbar spine and femoral levels. Strontium ranelate has a unique mechanism of action, since it decreases bone resorption and increases bone formation ("decoupling" agent). Our preliminary observations in animal and man reveal that, because of this dual mechanism of action, the degree of mineralisation of bone tissue and the crystal characteristics of bone mineral are maintained at normal levels. More generally, these data indicate that the mineral status of bone tissue should be systematically taken into account during histomorphometric studies of bone.