L’imagerie nanométrique révèle la formation des os

Dans l’organisme, les chercheurs peuvent désormais suivre les nutriments lorsqu’ils passent d’organites cellulaires individuels aux cellules osseuses nouvellement formées. Des équipes dirigées par le Dr Kai Chen, de l’Université d’Australie-Occidentale, et le professeur associé Haibo Jiang, de l’Université de Hong Kong, ont mis au point une méthode d’imagerie nanométrique qui révèle la formation osseuse à une résolution de l’ordre du nanomètre.

L’étude, publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences, combine le traçage par isotopes stables, la microscopie électronique et l’imagerie NanoSIMS. Ensemble, ces méthodes permettent aux chercheurs de suivre l’utilisation des nutriments au fil du temps, depuis la machinerie à l’intérieur d’une cellule jusqu’à la matrice osseuse produite autour d’elle.

Les images remettent en question l’idée selon laquelle l’activité de formation osseuse serait lente et uniforme. Les ostéoblastes — des cellules qui forment l’os — agissaient plus rapidement dans l’organisme qu’on ne le pensait. De l’os nouvellement déposé apparaissait à côté de structures préexistantes, tandis que les prolongements des ostéocytes, les cellules matures intégrées à l’os, contribuaient à révéler l’organisation du tissu.

L’activité la plus profonde était aussi la plus révélatrice. Les cellules osseuses matures présentaient une incorporation locale d’acides aminés et un renouvellement dans les cellules osseuses nouvellement déposées qui les entouraient. Les ostéoclastes — des cellules qui dégradent le tissu osseux — étaient associés à de l’os ancien, de l’os nouvellement formé et de l’os d’âges différents, montrant que la formation et la résorption restent étroitement imbriquées à l’échelle microscopique.

Qu’est-ce que cela change en pratique ? Pour les chercheurs qui étudient le vieillissement et l’ostéoporose, cette technique offre un moyen direct d’examiner les endroits où la formation osseuse perd en efficacité et la manière dont le métabolisme cellulaire évolue en conséquence. Elle pourrait contribuer à l’étude de traitements destinés à restaurer ces processus, mais le résultat actuel est une méthode d’imagerie en laboratoire, et non la preuve de l’efficacité d’un traitement chez des patients.