Le bicarbonate de soude (ou bicarbonate de sodium), non toxique et inoffensif, est encapsulé dans une nanocapsule (liposome) sûre. La tétracycline, dotée d'une forte affinité pour l'os, est fixée à sa surface pour s'y adsorber. Lorsque les ostéoclastes détruisent le tissu osseux en sécrétant de l'acide, ils peuvent libérer immédiatement le bicarbonate de sodium, inhibant ainsi leur activité et permettant de prévenir l'ostéoporose. Une équipe dirigée par le professeur Shunwu Fan du département d'orthopédie de l'hôpital Run Run Shaw (université du Zhejiang) et le professeur Ruikang Tang du département de chimie de la même université a récemment publié ses résultats dans le Journal of the American Chemical Society.
Selon l'introduction, les ostéoclastes sont comparables aux termites dans un arbre : une fois actifs, ils peuvent détruire un arbre, même le plus imposant, mais leur dégradation à long terme entraîne sa chute. Les études actuelles suggèrent que la principale cause de l'ostéoporose est l'activation anormale des ostéoclastes, et que la sécrétion acide par ces cellules est considérée comme le facteur initial clé de la destruction osseuse et la condition nécessaire à la dégradation du tissu osseux.
Les principaux médicaments utilisés dans le traitement clinique de l'ostéoporose visent à freiner la résorption osseuse et à stimuler l'anabolisme osseux en agissant sur la régulation de l'activité des ostéoclastes et des ostéoblastes. Cependant, ils n'éliminent pas l'étape initiale cruciale de la formation des ostéoclastes, à savoir l'acidification du milieu extracellulaire. Par conséquent, les médicaments actuels peuvent ralentir la perte osseuse chez les personnes âgées, mais ne parviennent souvent pas à inverser complètement la destruction osseuse déjà installée. De plus, l'administration sélective de médicaments non spécifiques à l'os peut entraîner des effets secondaires toxiques, voire d'autres effets indésirables sur d'autres organes.
De plus, bien que les ostéoclastes soient responsables de l'ostéoporose, de nombreuses études ont démontré qu'ils jouent un rôle dans la formation osseuse et l'angiogenèse en tant que « cellules précurseurs » avant de sécréter de l'acide. Il est donc crucial d'inhiber précisément les ostéoclastes.
L'équipe de Fan Shunwu et l'équipe de Tang Ruikang ont été les premières à cibler les liposomes de bicarbonate de sodium sur la surface osseuse, formant une couche protectrice alcaline, neutralisant l'acide sécrété par les ostéoclastes, inhibant l'activation anormale des ostéoclastes et remodelant l'équilibre du microenvironnement osseux pour obtenir l'effet du traitement de l'ostéoporose.
Lin Xianfeng, chirurgien orthopédiste à l'hôpital Run Run Shaw de l'université du Zhejiang, a déclaré que l'étude avait révélé que les liposomes alcalins et l'environnement acide local des ostéoclastes induisaient une forte apoptose de ces cellules, entraînant la libération d'un grand nombre de vésicules extracellulaires. « C'est comme un jeu de dominos : chaque couche est poussée et amplifiée progressivement pour contrer efficacement la destruction osseuse causée par le renforcement des ostéoclastes. »
Date de publication : 27 janvier 2021