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Les maladies ostéoarticulaires, où l'arthrose prédomine, sont celles qui engendrent le coût le plus élevé en Europe. La fréquence de cette affection est élevée, elle atteint 8-15 % de la population et est corrélée avec l'âge puisque 70% des arthroses surviennent après 50 ans et la dépense s'élève à 1 milliards d'euros/an. De plus, l'arthrose engendre des coûts de prise en charge, mais elle entame aussi la qualité de vie, allant parfois jusqu'au handicap.L'arthrose se caractérise par une érosion du cartilage et il n'y a aucun traitement. En effet, les anti-inflammatoires utilisés pour la traiter réduisent l'inflammation, la douleur, mais ne freinent pas l'érosion du cartilage. L'évolution ultime de l'arthrose mène à l'implantation de prothèse. Il y a donc une demande pressante de nouvelles thérapies.La définition de ces nouveaux médicaments ou nutraceutiques doit être fondée sur les connaissances acquises tant sur la structure du cartilage et les molécules de sa matrice extracellulaire (MEC) que sur le réseau de cytokines/facteurs de croissance (FC) qui contrôlent l'activité du chondrocyte, le principal type cellulaire de ce tissu. Or, les études menées depuis plus de 30 ans dans BIOTARGEN et d'autres équipes ont montré que des cytokines, l'IL-1 et le TNF, exerçaient des effets délétères sur le cartilage en induisant les enzymes qui dégradent la MEC et en inhibant la production de ses principales molécules spécifiques, le collagène II et l'agrécanne. C'est pourquoi les recherches ont pour objectif de réduire l'effet des cytokines sur le chondrocyte arthrosique. A l'inverse, les FC interviennent dans l'arthrose en s'opposant à l'IL-1, ils sont exprimés par les chondrocytes et stimulent leurs prolifération et synthèse de MEC. De même, certains inhibent les enzymes dégradant le cartilage et stimulent leur inhibiteur, le TIMP. Ces FC sont nombreux, mais deux d'entre-eux, de la même famille, la BMP-2 et le TGF-1, sont des candidats majeurs pour le maintien de l'homéostasie et la réparation du cartilage lors de l'arthrose, témoignant d'un potentiel de restauration de ce tissu (Demoor et al., 2014). Ces données indiquent que l'arthrose résulte d'un déséquilibre entre cytokines et FC en faveur du catabolisme, ceci dû non seulement à l'excès d'IL-1, mais aussi à une déficience en FC, en particulier des TGF-s. Dès lors, les nouvelles thérapies doivent viser à une inhibition de l'IL-1 et favoriser l'action des TGF-s, l'objectif de ce projet.Le cheval sportif ou vieillissant est victime d'affections locomotrices similaires à celles retrouvées chez l'Homme, et développe des lésions à l'origine de l'arthrose, provoquant des pertes financières importantes (plus de 100 millions d'euros de coûts directs/indirects/an pour la seule filière trot en France), au même titre qu'en médecine humaine. Ces affections sont la 1ère cause de baisse de performances ou d'arrêt de carrière des chevaux de courses/sports, et surviennent dans 80% des cas. De plus, 95% des chevaux de course ont un problème locomoteur lors des 6 premiers mois de leur entraînement. Que l'on considère les coûts engendrés par l'arthrose en santé animale ou humaine, les problématiques et défis thérapeutiques sont les mêmes. Du fait des très fortes similitudes entre le cartilage articulaire équin et humain, les approches développées en médecine humaine pourraient s'appliquer chez le cheval. Par ailleurs, le cheval représente le meilleur modèle d'étude des lésions du cartilage.Ce projet implique le laboratoire DIELEN et l'unité BIOTARGEN. L'objectif visera à étudier l'effet du collagène hydrolysé marin (matrikines) sur les marqueurs métaboliques des chondrocytes du cartilage humain et équin. Ce projet permettra de définir si les hydrolysats marins peuvent prévenir l'arthrose, avoir un effet anti-inflammatoire ou curatif et empêcher la sénescence des chondrocytes. Il devrait permettre de mettre en évidence des candidats thérapeutiques pour traiter/prévenir l'arthrose. (French)

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Osteoarticular diseases, where osteoarthritis predominates, are those that generate the highest cost in Europe. The frequency of this condition is high, it reaches 8-15 % of the population and is correlated with age since 70 % of osteoarthritis occurs after 50 years and the expenditure amounts to EUR 1 billion/year. In addition, osteoarthritis generates costs of care, but it also starts the quality of life, sometimes up to disability. Osteoarthritis is characterised by erosion of cartilage and there is no treatment. Indeed, the anti-inflammatory drugs used to treat it reduce inflammation, pain, but do not stop the erosion of cartilage. The ultimate evolution of osteoarthritis leads to the implantation of prosthesis. There is therefore a pressing demand for new therapies.The definition of these new drugs or nutraceuticals must be based on the knowledge acquired both on the structure of the cartilage and the molecules of its extracellular matrix (MEC) and on the network of cytokines/growth factors (FCs) that control the activity of the chondrocyte, the main cell type of this tissue. However, studies conducted for more than 30 years in BIOTARGEN and other teams have shown that cytokines, IL-1 and TNF, have harmful effects on cartilage by inducing enzymes that degrade MEC and inhibit the production of its main specific molecules, collagen II and agrecanne. This is why the research aims to reduce the effect of cytokines on the arthrosic chondrocyte. Conversely, the CF intervenes in osteoarthritis by opposing IL-1, they are expressed by the chondrocytes and stimulate their proliferation and synthesis of CEM. Similarly, some inhibit cartilage-degrading enzymes and stimulate their inhibitor, TIMP. These CFs are numerous, but two of them, of the same family, BMP-2 and TGF-1, are major candidates for maintaining homeostasis and repairing cartilage during osteoarthritis, demonstrating a potential for restoration of this tissue (Demoor et al. 2014). These data indicate that osteoarthritis is the result of an imbalance between cytokines and FC in favour of catabolism, due not only to excess IL-1, but also to a deficiency in FC, especially TGF-s. Therefore, new therapies should aim at inhibition of IL-1 and promote the action of TGF-s, the objective of this project.The sporting or aging horse suffers from locomotor conditions similar to those found in humans, and develops lesions that cause osteoarthritis, causing significant financial losses (more than EUR 100 million in direct/indirect/year costs for the Trot sector alone in France), as well as in human medicine. These conditions are the first cause of reduced performance or career interruption of racing/sports horses, and occur in 80 % of cases. In addition, 95 % of racing horses have a musculoskeletal problem in the first 6 months of their training. Whether we consider the costs of osteoarthritis in animal or human health, the problems and therapeutic challenges are the same. Due to the strong similarities between equine and human joint cartilage, approaches developed in human medicine could be applied in horses. Moreover, the horse represents the best model for studying cartilage lesions.This project involves the DIELEN laboratory and the BIOTARGEN unit. The objective will be to study the effect of marine hydrolysed collagen (matrikins) on metabolic markers of human and equine cartilage chondrocytes. This project will determine whether marine hydrolysates can prevent osteoarthritis, have an anti-inflammatory or curative effect, and prevent senescence of chondrocytes. It should allow the identification of therapeutic candidates to treat/prevent osteoarthritis. (English)

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18 November 2021

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French Kohesio ID

17P06085

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