Métabolisme osseux et vieillissement

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1 Métabolisme osseux et vieillissement Autour du vieillissement 26 septembre 2013 Olivier Lamy, Service de Médecine Interne

2 Fonctions physiologiques de l os Adapté de P. Orcel

3 Ostéoporose : définition maladie systémique du squelette caractérisée par une diminution de la masse osseuse et une altération de la microarchitecture conduisant à un risque accru de fracture FRAGILITÉ = DENSITÉ + QUALITÉ Risque de fractures - Pic de masse osseuse* - Perte osseuse * - Architecture * - Remodelage * - Micro-dommages - Minéralisation * mesurable en pratique clinique Consensus Development Conference, JAMA 2001

4 La fracture ostéoporotique en Suisse - traumatisme inadéquat : chute de sa hauteur ou moins - Première cause d utilisation des lits d hôpitaux 50% des femmes et 20% des hommes > 50 ans 12.2% des décès des femmes et 4.6% chez les hommes >50 ans sont liés aux Fx de la hanche et vertébrales Perte de qualité de vie (max=1) en valeur absolue l année qui suit la Fx : 0.20 (hanche), 0.16 (vertèbre) OFSP 2004: "Ostéoporose et chutes chez les personnes âgées. Une approche de santé publique."

5 La fracture de la hanche les fractures du col du fémur sont aussi fréquentes que l infarctus du myocarde. Dans l année qui suit une fracture de hanche : 25% décèdent 25% sont institutionnalisés 25% sont à domicile avec un besoin d aide 25% retrouvent leur état antérieur

6 Fractures vertébrales : 70% asymptomatiques Prévalence 60 ans 15% 75 ans 30% 80 ans > 40% Modification du schéma corporel Douleurs Dyspnée Troubles digestifs Troubles de la marche Isolement social Mortalité accrue

7 Os normal Femme, 30 ans Ostéoporose Femme, 80 ans

8 Ostéoporose: diagnostic densitométrique -2.5DS + ostéoporose

9 Indice de texture TBS * *trabecular bone score Paramètre indépendant de la densité osseuse qui participe à la prédiction du risque fracturaire

10 L unité de remodelage osseux A : Os quiescent B : Phase d activation (facteurs locaux : PTH / IGF / IL6) C : Phase de résorption ostéoclastique (1-2 semaines) D : Phase de formation ostéoblastique (7-12 semaines) E : Minéralisation C D A B E lyse CTX formation P1NP d après Seeman E et al. N Eng J Med 2006

11 Marqueurs osseux : valeur pronostique? d après Johnell et al.

12 Remodelage osseux : Vieillissement? Réparation? Gallagher JC. Maturitas 2010

13 Cellules et matrice osseuses Ostéoblastes : origine mésenchymateuses, cellules ostéoformatrices, synthétisent les différentes protéines Ostéocytes : ce sont des ostéoblastes englobés dans la matrice, mécanorécepteur, signaux matriciels et de communication Ostéoclastes : origine hématopoïétique, cellules de la résorption Collagène type 1 (90% matrice protéique) Protéines non collagéniques : protéines d adhésion, facteurs de croissance, protéines plasmatiques Minéral osseux (hydroxyapatite), processus de minéralisation complexe

14 Ostéoblastes et adypocytes : une piste pour le vieillissement? Ovariectomie Vieillissement Cortisone Immobilisation Thiazolidinediones _ +

15 Les ostéocytes : chef d orchestre Les ostéocytes régulent : le cytosquelette, la minéralisation osseuse le métabolisme du phosphate la formation et la lyse osseuse Ils sont des mécanostats Ils initient le processus de réparation osseuse La sclérostine (inhibiteur de la formation osseuse) est un marqueur des ostéocytes matures Bonewald LF. JBMR 2011

16 Gènes Hormones Oestrogènes Testostérone Cortisol TSH PTH Environnement Alimentation Exercice Tabac alcool Pic de masse osseuse Perte osseuse (vitesse, durée) Quantité osseuse Qualité osseuse Fragilité osseuse FRACTURE

17 Calcium et vitamine D 3270 femmes, ans, ambulatoires, CA 1200 mg + vit D 800 UI vs placebo, pdt 18 mois 44 % PTH (54 à 32 pg/ml) 162 % 25 OH vitamine D (16 à 42 μg/l) 43 % fractures fémorales ( 7.8% vs 5.8%) 32 % fractures non vertébrales (15.3% vs 11.5%) Chapuy MC. N Eng J Med 1992

18 Quelle valeur biologique normale pour la vitamine D? 1569 femmes et hommes ans 31 µg/l Chapuy MC. Osteoporos Int 1997

19 Vitamine D et force musculaire 4100 femmes et hommes > 60 ans (NHANES III) Vitamine D et risque de chute Bischoff-Ferrari H. JAMA 2004 Bischoff-Ferrari H. Am J Clin Nutr 2004

20 Gènes Hormones Oestrogènes Testostérone Cortisol TSH PTH Environnement Alimentation Exercice Tabac alcool Pic de masse osseuse Perte osseuse (vitesse, durée) Qualité musculature? Quantité musculature? Quantité osseuse Fragilité osseuse Qualité osseuse FRACTURE

21 Os et muscle : nouvelles notions La sarcopénie est caractérisée par une perte musculosquelettique progressive et généralisée liée à l âge, provoquant une diminution de la fonction, de la qualité et de la force aboutissant à des événements indésirables (définitions ) Notion d unité muscle-os (issue de l imagerie) : rapports de surface ou de volume Notion de quantité et de qualité (pour le muscle)

22 Os et muscle :quelques constats Il y a une corrélation entre la masse maigre et la masse osseuse (DXA). La diminution de la masse maigre appendiculaire est corrélée avec la diminution de la masse corticale, trabéculaire, et la microarchitecture osseuse. La perte de la masse osseuse et de la masse musculaire sont corrélées (corticoïdes, apesanteur, paralysie) : augmentation de la myostatine Si les paramètres de microarchitecture sont meilleurs, la force musculaire est meilleure : diminution de la sclérostine La guérison fracturaire est retardée lorsqu il y a souffrance musculaire. Chez les souris ne produisant pas de myostatine, le cal osseux est hypertrophique

23 Hamrick. Bonekey Rep 2012

24 Unité muscle-os :une piste pour le vieillissement? Cianferotti L. Endocrine 2013

25 Lean mass, fat mass, FMI : Muscle weakness Risk of falls Density BMD BMD: Diagnostic OP (T-score) Fracture Prediction (FRAX ) Treatment selection (TTT) Monitoring therapy / bone loss Body Composition DXA Macro- Architecture HAL, CMSI, CSA, FSI : In addition of BMD Risk factor of Fracture Clinical Diagnostic of OP Severity of fracture risk 5 en 1 Morphometry Micro- Architecture TBS : texture analysis In addition of BMD Monitoring therapy / bone loss Risk factor of fracture Hans D. 2012

26 Unité muscle-os : cible thérapeutique Exercice physique Alimentation appropriée Vitamine D AC- anti myostatine : études de phase II / III

27 Unité muscle-os : conclusion Il est nécessaire d identifier des marqueurs cliniques et biologiques pour quantifier la qualité et la fonction musculaire et pour les corréler avec la qualité et la quantité osseuse. L unité muscle-os est un organe endocrine. Elle peut être influencée par différents facteurs : quid de la régulation? Elle est un marqueur ou un modulateur potentiel du vieillissement.

28 Merci pour votre attention