ARTHROSE : Une maladie, plusieurs phénotypes Francis BERENBAUM Université Pierre et Marie Curie Hôpital Saint-Antoine, AP-HP, Paris
NORMAL
OSTEOARTHRITIS Subchondral cyst Cartilage
Capsule
Subchondral osteosclerosis
Synovial membrane
Cartilage loss
Synovitis Osteophyte Cartilage erosion
Thickening of the capsule Os sous-chondral
ARTHROSE : LA VISION CLASSIQUE
• Localisation : hanche / genou / main / rachis • « Primitive » versus « Secondaire » • Masculine/Féminine • Classification de Kellgren-Lawrence
OA : a disease of the whole joint
Sellam & Berenbaum. Nature Reviews Rheum Nov. 2010
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« Arthrose induite au stress mécanique »
•Post-trauma •Dysplasie •Surpoids Facteurs locaux
Role du stress mécanique Mechanical stress
•Cytokines (including chemokines, adipokines) •Prostaglandins •Reactive oxygen species •RAGE ligands •Extracellular matrix components
Interaction Ligands/specific receptors
MAPK NF-kB Others…
Transcriptional and post-transcriptional regulation COXCOX-2
MMPs ADAMTS Cytokines Reactive oxygen species Prostaglandins
F. Berenbaum Primer in the Rheumatic Diseases, 13th Ed. (dec 07)
Obésité, Trauma
Stress mécanique Mechanical stress
chondrocyte COXCOX-2
Perte de
l’homéo stasie
du carti
lage
Arthrose
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« Arthrose induite au stress métabolique »
•Post-trauma •Dysplasia •Dysplasie
Obésité
Facteurs locaux
Facteurs systémiques
2 fois plus d’arthrose digitale chez les obèses !
RR = 1,9
Yusuf et al. Ann Rheum Dis 2009
Facteurs Systémiques
Stress mécanique
3
Obésité
Stress mécanique
Adipokines
Mechanical stress
chondrocyte
COXCOX-2
Perte de
l’homéo
stasie
du carti
laeg
Arthrose induite par l’obésité
« Arthrose induite au stress métabolique »
•Sd métabolique •Diabète
Obésité
Facteurs locaux
Facteurs systémiques
• • •
•Post-trauma •Dysplasia •Dysplasie
Cohorte de 482 femmes (47 years-old) Gonarthrose avec KL≥ ≥2 Gonalgie Obesity
« cardiométabolic status » (≥ ≥ 2 criteria)
BMI >30
•History of diabetes, antidiabetic drugs, glycemia > 126 g/dL •CRPus ≥ 2 mg/L •HDL ≤45 mg/dL or LDL>160 mg/dL •TG ≥ 200 mg/dL •height/Hip ≥ 0.81 cm •Systolic BP > 135 mmHg, diastolic BP > 85 mmHg or anti-hypertensive drugs
Sowers et al. A Rheum Oct 2009
4
Risque d’arthrose en fonction de l’IMC et des facteurs cardiométaboliques With knee OA n(%)
Odds ratio (IC 95%), p
Non-obese with NO cardiometabolic parameters (n=212)
10 (4,7%)
1
Non-obese WITH cardiometabolic parameters (n=85)
5 (5,9%)
1,28 (0.43-3.87)
Obese with NO cardiometabolic parameters« (n=47)
6 (12,8%)
3.00 (1.03-8.71), p<0.05
Obese WITH cardiometabolic parameters« (n=138)
32 (23,2%)
6.2 (1.93-13.07), p<0.0001
Gonarthrose plus fréquente lorsque les facteurs cardiométaboliques sont présents chez les patients obèses Sowers et al. A Rheum Oct 2009
Arthrose et athérosclérose • Association arthrose digitale et : – Calcifications coronaires OR = 1,42 (1,14-1,76) p=0,002 – plaques carotides OR = 1,25 (1,04-1,49) p=0,016 • Ajusté sur l’âge, le tabac, le cholestérol, les triglycérides, l’IMC, la pression artérielle, la prise de statines
• Association arthrose généralisée et épaisseur intima artère poplitée (ajusté sur le sexe, l’âge, l’IMC)
Jonsson ARD 2009, GARP Jonsson ARD 2009, AGES Reykajvik Study
« Aging-induced Osteoarthritis »
•Viellissement musculosquelettique
•Fragilité matrice •Diabète
•Syndrome métabolique •Hormones
•Post-trauma •Dysplasie •Dysplasia Obésité
Facteurs systémiques
Facteurs locaux
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VIEIILLISSEMENT MUSCULOSQUELETTIQUE
• Sarcopénie • Perte proprioception/équilibre • Augmentation laxité ligamentaire • Sénescence cellulaire
Notion “d’inflammaging”
IL-1 stim./Control MMP-13
8 r=0.57 p=0.0001
6 4 2 0 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 Donor Age Forsyth et al, J Gerontol Biol Sci, 2005
Proposition pour une nouvelle classification de l’arthrose
Bijlsma, Berenbaum, Lafeber. Lancet 2011
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Physiopathologie de l’arthrose: un nouveau paradigme
Trauma Inflammation locale
Sd Metabolique
Vieillissement
Inflammation de bas grade
Sénescence sécrétoire
ARTHROSE
OA induces experimental Alzheimer’s disease
APP/PS1;Col1-IL1βXAT model Kyrkanides et al. J Neuroinfl 2011
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Levels of inflammatory cytokines are higher in OA compared to healthy sera
Sohn et al. AR&T 2012
Physiopathologie de l’arthrose: un nouveau paradigme Trauma Inflammation locale
Sd Metabolique Inflammation de bas grade
Vieillissement Sénescence sécrétoire
ARTHROSE
Libération systémiques de médiateurs inflammatoires
Alzheimer
Athérosclérose ?
Autres ?
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