020. L’hypoactivité altérée la qualité osseuse, étude par spectroscopie infrarouge par transformée de Fourier (FTIR) - Bone quality is altered by hypoactivity, a FTIR study

A Aguado, G Mabilleau, E Goyenvalle, D Chappard (Nantes, Angers, France)

L’hypoactivité diminue la masse osseuse mais ses effets sont largement inconnus et seuls quelques modèles animaux ont été décrits. Le poussin hypodynamique a été reconnu comme un modèle approprié de la perte osseuse. Cependant, les effets sur la qualité de la matrice osseuse n’ont pas été étudiés.

Nous avons utilisé 10 poulets (souche 857K) laissés libres (TEMOIN); 10 autres confinés dans un espace réduit (HYPO). Ils ont été sacrifiés à 53 jours. Les fémurs ont été évalués par microtomographie-X, histomorphométrie osseuse et par FTIR pour examiner les effets sur la minéralisation et le collagène. L’hypoactivité n’a eu aucun effet sur la longueur et le diamètre des os.

La masse osseuse mesurée par microCT était significativement réduite dans le groupe HYPO. Une augmentation du volume et des surfaces ostéoïdes a été notée dans le groupe HYPO. Cependant, il n’y avait pas d’altération de la minéralisation car l’épaisseur ostéoïde ne différait pas des témoins. La FTIR a montré une réduction significative du rapport minéral sur matrice (groupe HYPO) associée à une augmentation de la teneur en carbonate et de la cristallinité indiquant une mauvaise qualité du minéral par rapport aux TEMOINS. La maturité du collagène était significativement réduite dans le groupe HYPO. Le poulet confiné représente un nouveau modèle pour l’étude de l’hypodynamie puisque l’immobilisation n’est pas créée par une lésion chirurgicale ni une méthode traumatique. Les animaux ont une masse osseuse réduite, une qualité altérée de la matrice osseuse (moins minéralisée) et son collagène contient moins de cross-links.

 

Disuse induces a rapid bone loss; hypodynamia/sedentarity is now recognized as a risk factor for osteoporosis. Hypodynamia also decreases bone mass but its effects are largely unknown and only few animal models have been described. The hypodynamic chicken is recognized as a suitable model of bone loss but the effects on the quality have not been fully explored.

We have used 10 chickens bred in a large enclosure (FREE group); 10 others were confined in small cages with little space to move around (HYPO group). They were sacrificed at 53 days and femurs were evaluated by microcomputed tomography (microCT) and histomorphometry. Sections (4µm thick) were analyzed by FTIR to see the effects on mineralization and collagen.

Trabecular bone volume and microarchitecture were significantly altered in the HYPO group. An increase in osteoid parameters (volume and surfaces) was also found but there was no impairment in mineralization as osteoid thickness remained normal. FTIR showed a significant reduction of the mineral to matrix ratio in the HYPO group associated with an increase in the carbonate content and an increase in crystallinity indicating a poor quality of the mineral. Collagen maturity was significantly reduced in the HYPO group.

The confined chicken represents a new model for the study of hypodynamia because bone changes are not created by a surgical lesion or a traumatic method. Animals have a reduced bone mass and present with an altered bone matrix quality which is less mineralized and whose collagen contains less cross-links than in control chicken.

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