Santé

La sérotonine se trouve un nouveau rôle : la dégradation de l'os

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Des chercheurs de l'Inserm viennent de découvrir que la sérotonine, hormone et neurotransmetteur bien connu, est aussi synthétisée dans le tissu osseux et qu'elle favorise sa dégradation. Si le processus est tout à fait naturel, certains médicaments modulant les effets de la sérotonine pourraient bousculer l'équilibre entre croissance et résorption des os.

Zone de croissance et de résorption de l'os, avec, en rouge, les ostéoclastes, les cellules qui favorisent la dégradation du tissu osseux. À l'inverse, la formation de l'os est réalisée par les ostéoblastes. Le système est en équilibre dynamique. Lorsque cet équilibre vient à être rompu, des pathologies se déclarent. Par exemple, si la dégradation surpasse la croissance, les patients souffrent d'ostéoporose. © J. P. Roux, Inserm

La sérotonine régule une vaste gamme de fonctions comme l'humeur, le comportement, le sommeil, la tension et la thermorégulation. Elle a également des fonctions importantes dans plusieurs tissus périphériques et assure la régulation des fonctions vasculaires, du cœur et dans la mobilité gastro-intestinale. Toutefois, la sérotonine circule dans l'organisme à des taux extrêmement faibles. Elle est majoritairement stockée dans les plaquettes et n'est disponible pour les organes périphériques que si elle est relarguée lors de l'activation de ces plaquettes.

Certains chercheurs se sont intéressés au rôle de la sérotonine sur le tissu osseux, qui a récemment fait débat. Alors que certains chercheurs ont décrit une action négative de la sérotonine circulante sur ce tissu (elle empêcherait la régénération osseuse en agissant sur les ostéoclastes pour diminuer leur prolifération), d'autres ne retrouvent pas de modification osseuse en l'absence de sérotonine chez la souris. 

Face à ces résultats contradictoires, Marie-Christine de Vernejoul et ses collègues des universités Paris Descartes et Paris Diderot ont souhaité aller plus loin. Grâce à leurs travaux menés chez la souris et publiés dans les Pnas, ils ont découvert que cet effet sur l'os n'était pas dû à la sérotonine circulante mais à une production de sérotonine nouvelle. « Nos travaux montrent que la sérotonine est produite localement dans un site inattendu : le tissu osseux. Elle est synthétisée par les ostéoclastes, ces cellules osseuses en charge de résorber l'os » explique la chercheuse Inserm Marie-Christine de Vernejoul.

La sérotonine (dont on voit ici une représentation 3D) était bien connue pour son rôle hormonal, puisque c'est sous cette forme qu'on la retrouve principalement dans l'organisme, et on la savait aussi impliquée dans la neurotransmission au niveau des synapses sérotoninergiques. Désormais, c'est dans l'os qu'on l'a redécouverte ! © DR

La sérotonine favorise les ostéoclastes

Une fois synthétisée, la sérotonine agit directement sur les cellules qui la produisent, les ostéoclastes (dont le rôle est de dégrader le tissu osseux), en augmentant leur différenciation. Cette production fait partie d'un processus normal et contribue elle aussi à maintenir l'équilibre entre dégradation et formation osseuse. 

« Cette sérotonine locale produite par les ostéoclastes est bien plus importante pour le tissu osseux que la sérotonine circulante, ce qui expliquerait les conclusions différentes observées jusqu'à présent par les scientifiques qui avaient étudié des modèles trop particuliers » ajoutent les auteurs. 

D'un point de vue fonctionnel, les chercheurs ont découvert que les ostéoclastes expriment à leur surface le transporteur de la sérotonine et certains récepteurs au neurotransmetteur. Les drogues affectant le transporteur de la sérotonine, comme les antidépresseurs, et les récepteurs de la sérotonine, comme les antimigraineux, pourraient donc modifier la dégradation du tissu osseux et avoir des conséquences sur cet équilibre précieux entre résorption et formation d'os

À ce stade, les perspectives des chercheurs sont nombreuses. Ils vont maintenant étudier si la production de sérotonine par les ostéoclastes est augmentée par la carence en œstrogènes. Dans ce cas, cela pourrait signifier que la sérotonine joue un rôle dans l'ostéoporose de la femme ménopausée.

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