Introduction

L'arginase est une métallo-enzyme qui hydrolyse la L-arginine en urée et en L-ornithine qui un précurseur de la proline et des polyamines, composés impliqués dans la prolifération cellulaire et la synthèse de collagène. Il a été rapporté que l'expression et l'activité de l'arginase pouvaient être augmentées par des stimuli pro-inflammatoires. Nos objectifs ont été d'étudier le rôle de l'arginase dans un modèle cellulaire d'ossification endochondrale, puis d'évaluer l'effet de l'inhibition in vivo de l'arginase dans un modèle murin d'arthrite présentant une néoformation osseuse post inflammatoire.

Matériels et Méthodes Pour la partie in vitro, nous avons utilisé le modèle de culture cellulaire ATDC5, utilisé pendant 21 jours et permettant d'étudier les différentes étapes de la différenciation chondrocytaire jusqu'aux chondrocytes hypertrophiques. Des analyses d'ARN par qPCR, des colorations par le bleu alcian, le rouge sirius et le rouge alizaryne, ainsi qu'une analyse protéique par Western Blot ont été réalisées sur les micromasses pour chaque expérimentation à J1 (jour), J7, J14 et J21. Nous avons étudié sur ce modèle l'effet d'une surexpression de l'arginase II en utilisant un plasmide pcDNA 3.1, l'effet d'un traitement par norNOHA, un inhibiteur sélectif de l'arginase, ainsi que le comportement d'ATDC5 KO pour le gène de l'arginase II en utilisant un plasmide GIPZ. Pour la partie in vitro, nous avons utilisé le modèle d'arthrite induite par les anticorps anti-collagène de type II chez des souris mâle DBA1, immunisés à l'âge de 8 semaines. Un microCT in vivo des tarses a été réalisé avant l'immunisation. Les animaux ont été répartis en 3 groupes de 12 : non traitées (injection de PBS), traitées par norNOHA 10mg/kg/j et norNOHA 40mg/kg en intra-péritonéal. Le traitement a été débuté deux semaines après le début des signes clinique d'arthrite et ce jusqu'au sacrifice (20 jours de traitement). Un nouveau microCT des tarses a été réalisé ex vivo avec analyse des volumes et surfaces osseuses du tarse d'une zone prédéfinie. Les pattes ont ensuite été analysées en histologie.

Résultats

Les colorations nous informent que la surexpression de l'arginase II a permis d'obtenir des micromasses avec une chondrogénèse plus importante, l'analyse ARN met en évidence une surexpression d'aggrecane et de collagène Xa. La protéine ERK1 semble être inhibée par la surexpression de l'arginase II dans les micromasses à J1, J7 et J14.En cas d' ATDC5 KO, l'expression du collagène Xa, du collégène II et de l'aggrecane est diminuée comparée au contrôle. Le traitement par la norNOHA n'a pas modifié l'évolution pondérale ni le scoring clinique d'arthrite comparé au groupe traité par le PBS. Il n'y a pas de différence significative entre les 3 groupes, des scores moyens de volumes et surfaces osseuses sur les microCT ex vivo. Par contre chez les souris ayant présenté une atteinte clinique inflammatoire du tarse (n=5 par groupe), la variation du volume entre le microCT ex vivo et le microCT à baseline semble moindre dans les groupes traités par norNOHA comparé au groupe contrôle (+0,23mm3 norNOHA40 ; +0,5mm3 norNOHA10 et +0,86mm3 groupe contrôle).

Conclusion

Dans le modèle ATDC5, la surexpression de l'arginase induit une augmentation de la chondrogénèse et l'inhibition in vivo de l'arginase dans un modèle murin d'arthrite, tendrait à diminuer le volume de néoformation osseuse post inflammation.