Facteurs de risque et physiopathologie de l’arthrose
La forme articulaire constitue un facteur de risque majeur pour l’arthrose en raison de son influence sur l’environnement biomécanique de l’articulation, entraînant une distribution modifiée des charges et une augmentation des contraintes mécaniques sur le cartilagearticulaire 10,11. Avec l’âge, le cartilage articulaire entraîne une usure, ce qui rend la personne sujette à l’arthrose, entraînant un handicap chez les personnesâgées de 12 ans. Une personne sur trois de plus de 65 ans a de l’arthrose, et on observe plus chez les femmes que chez les hommes. L’obésité entraîne une augmentation du stress articulaire, ce qui provoque à nouveau une usure du cartilage dans l’OA13, 14, 15 et provoque une inflammation systémique des médiateurs de l’inflammation, tels que l’IL-6 et le TNF-α, causant des dommages au cartilagearticulaire 16, 17, 18. Un autre facteur de risque est la race, l’ethnie et le statutsocio-économique 19,20. Le processus dégénératif dans l’arthrose entraîne douleur, inflammation, mobilité réduite et raideur des articulations. Tout cela affecte négativement la qualité de vie.
La physiopathologie de l’arthrose inclut la dégénérescence progressive avec atteinte du cartilage articulaire, qui conduit à la surface rugueuse de l’articulation et altère par conséquent le mouvement et la fonction del’articulation 21, comme montré à la Figure 1. Avec l’âge, on observe une dégradation et une différenciation inhabituelle des chondrocytes, ce qui entraîne la perte de la matrice extracellulaire (MEC), qui initie le début de l’OA. Cela entraînera des dommages au cartilage articulaire causés par les médiateurs inflammatoires tels que le TNF-α et les interleukins, ainsi qu’une dégénérescence cartilagineuse plus rapide ; Parallèlement, elle entraîne la prolifération et la cicatrisation du tissu synovial, perturbant la production de liquide synovial et affectant la lubrification de l’articulation, compromettant ainsi la fonctionarticulaire 22,23. De même, le stress oxydatif (OS) joue un rôle important dans la pathogenèse de l’OA, où la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS)1,24 est plus importante. Les ROS sont principalement produits à partir de la phosphorylation oxydative dans les mitochondries et les enzymes de la famille des NADPH oxydase (NOX), un groupe d’enzymes membranaires qui transportent les électrons à travers les membranes biologiques pour générerROS 25. Ils affectent principalement l’os sous-chondral, y compris le tissu synovial. Ces molécules d’OS entraînent des dommages directs à la MCE, tels que les protéoglycanes et le collagène. Cela diminuera la stabilité mécanique et le fonctionnement des articulations.
Enfin, l’ARN et l’ADN jouent également un rôle dans la progression del’OA 26. Les altérations de méthylation de l’ADN ont été associées à une expression aberrante d’enzymes dégradant la matrice, telles que les métalloprotéinases matricielles (MMP) et une disintégrine et métalloprotéinase avec motifs de thrombospondine (ADAMTS), ainsi que des médiateurs inflammatoires tels que IL-1β et TNF-α26. Les MMP et les ADAMTS sont des familles d’enzymes dépendantes du zinc qui dégradent les protéines. Elles forment un groupe plus large de protéinases qui sont essentielles au remodelage tissulaire, à l’inflammation et à la signalisationcellulaire 27. L’activité de l’ARN régule les voies clés impliquées dans l’homéostasie du cartilage, l’inflammation et le remodelage de la MEE. La dysrégulation épigénétique contribue à la progression de l’arthrose en favorisant la dysfonction des chondrocytes et en renforçant les activités cataboliques et pro-inflammatoires dans lesarticulations 28.

Figure 1 : La pathogenèse de l’arthrose. Ce schéma adapté montre la pathogenèse et les caractéristiques de l’arthrose. Ceci est adapté avec permission d’une étude1 sous licence Creative Commons Attribution 4.0 (CC-BY). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.
Traitements récents de l’arthrose
La prise en charge de l’arthrose repose principalement sur le contrôle des symptômes, avec pour objectifs principaux de réduire la douleur, de restaurer la fonction articulaire et d’améliorer la qualité de vie globale. Les options de traitement actuelles, telles que les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS), les analgésiques, la physiothérapie et les interventions de remplacement articulaire, offrent principalement un soulagementsymptomatique 29. Cependant, ces interventions sont principalement de nature palliative et ne stoppent ni n’inversent efficacement la progression sous-jacente de la maladie.
Thérapie régénérative
Les traitements récents de l’arthrose vont au-delà du soulagement des symptômes pour modifier la progression de la maladie grâce à des approches telles que les traitements moléculaires ciblés, la médecine régénérative et la régulationépigénétique 1. Plusieurs types de cellules souches ont un potentiel d’utilisation dans l’arthrose. Les cellules souches embryonnaires (ES), qui sont dérivées de la masse cellulaire interne des blastocystes, peuvent se différencier en les trois couches germinales del’embryon 30. Cependant, pour des raisons éthiques, ils limitent leur application cliniqueà 31. Les cellules souches mésenchymateuses (MSC) sont des cellules souches adultes issues de divers tissus, tels que la moelle osseuse, le tissu adipeux et la synovie, et peuvent se différencier en différents types cellulaires, dont les chondrocytes32. Les CMS et les facteurs de croissance ont montré des résultats encourageants en tant que thérapie régénératrice — en particulier dans les premiers stades d’arthrose — certains essais cliniques rapportant une amélioration de la fonction articulaire, mais des inquiétudes sur la durabilité et les réponses immunitaires persistent. Les CMS présentent également des propriétés immunomodulatrices et immunosuppressives, qui peuvent atténuer les composantes inflammatoires del’OA 33.
De plus, le facteur de croissance bêta-3 transformant (TGF-β3) peut être un potentiel thérapeutique pour l’arthrose en raison de son effet protecteur, qui favorise le recrutement de CMS autologues dans le cartilage21 endommagé. Le TGF-β3 est capable d’influencer le cycle de vie des chondrocytes et de médier les réponses cellulaires, notamment la prolifération, la migration, la différenciation et la survie cellulaire, ce qui aidera finalement au développement du cartilage. Récemment, Lee et al.34 ont étudié le gel d’acide hyaluronique (HA) chargé de TGF-β3 (HAT) pour une régénération accrue du cartilage, et ils ont découvert que le HAT est un candidat prometteur pour la régénération du cartilage car il offre une approche clinique rapide et efficace pour la régénération du cartilage.
Enfin, la biologie circadienne, un autre domaine émergent de recherche sur l’arthrose, influence les rythmes circadiens, l’inflammation et l’homéostasie du cartilage35,36. La perturbation des gènes de l’horloge circadienne contribue à la pathogenèse de l’OA en perturbant les processus de réparation du cartilage et en renforçant les réponses inflammatoires.
Thérapie génique
Des stratégies innovantes comme la thérapie génique basée sur CRISPR et la bioimpression 3D offrent des possibilités passionnantes pour la régénération du cartilage, mais sont limitées par des considérations de sécurité et d’éthique. De même, des approches épigénétiques telles que l’inhibition HDAC et le ciblage des miARN montrent des promesses, bien que des difficultés dans la délivrance précise et les effets inattendus subsistent. Dans l’ensemble, bien que ces thérapies émergentes offrent des progrès significatifs, la combinaison de plusieurs stratégies peut être nécessaire pour obtenir une modification durable et efficace de la maladie.
Nanoparticules et nanothérapies
Récemment, les nanothérapies, qui utilisent diverses thérapies à base de nanoparticules pour l’arthrose, offrent un bénéfice potentiel pour la délivrance de médicaments, comme le montre la Figure 2-26. Cette stratégie nanothérapeutique utilise les lipides, les polymères et les matériaux inorganiques pour traiter l’OA via desnanoparticules 37. Ce traitement offre les avantages d’affiner l’administration et l’efficacité du médicament, de réduire les dommages au cartilage et de favoriser la polarisation des macrophages M2 ainsi que la synthèse des protéines ECM. De plus, les hydrogels, nanoparticules et nanofibres permettent une libération durable et une biodisponibilité accrue des agents thérapeutiques, optimisant l’efficacité du traitement tout en minimisant les effets secondairessystémiques 38,39.

Figure 2 : Nanothérapies, qui utilise diverses thérapies à base de nanoparticules pour l’arthrose. Ceci est adapté avec permission d’une étude26 sous la licence Creative Commons Attribution 4.0 (CC-BY). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.
La figure 3 montre les différents nanoporteurs lipidiques (LN) pour la délivrance de médicaments dansOA 37. Ce sont des liposomes et des nanoparticules lipidiques solides, largement utilisées pour la délivrance de médicaments en raison de leur grande biocompatibilité. Les liposomes sont particulièrement polyvalents, car ils peuvent encapsuler des médicaments hydrophiles dans leur noyau aqueux et incorporer des médicaments lipophiles dans leur bicouche lipidique, permettant ainsi l’administration de divers agents thérapeutiques40. Les nanoparticules lipidiques solides (SLN) combinent les avantages des porteurs polymériques et des émulsionslipidiques 41. Ils offrent des avantages tels qu’une libération contrôlée des médicaments, une bonne biocompatibilité et une biodisponibilité accrue. Les transporteurs lipidiques nanostructurés (NLC) sont une forme améliorée de SLN, offrant une meilleure stabilité physique et une capacité de charge plus élevée grâce à leur matrice lipidiquestructurée 42. Ils sont considérés comme plus efficaces que les systèmes traditionnels à base de lipides. Les nanoémulsions, avec des gouttelettes inférieures à 100 nm, sont de plus en plus utilisées dans les applications pharmaceutiques etcosmétiques 43. Leur grande surface améliore l’absorption des médicaments, et ils peuvent être préparés à l’aide de techniques telles que l’ultrasonicisation et l’homogénéisation à haute pression.

Figure 3 : Nanoporteur à base de lipides pour l’administration de médicaments dans l’arthrose. Ceci est adapté avec permission d’une étude37 sous licence Creative Commons Attribution 4.0 (CC-BY). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.
Perspectives d’avenir
Des agents comme les antagonistes de l’IL-1β et les inhibiteurs de l’ADAMTS-5 ont montré un potentiel pour ralentir la dégradation du cartilage dans des modèles expérimentaux, bien que leurs bénéfices cliniques à long terme restent limités à des populations variées. Des études montrent qu’il existe un lien fort entre la leptine adipocytokine, l’obésité etl’OA 44. Chez les patients obèses, les niveaux de leptine sont élevés dans le liquide synovial, et le récepteur de la leptine (Ob-R) s’exprime dans le cartilage. La leptine provoque la production de métalloprotéinases matricielles (MMP), de médiateurs pro-inflammatoires et d’oxyde nitrique (NO) dans les chondrocytes. Ainsi, la leptine peut être une cible potentielle pour des médicaments modificateurs de la maladie pour l’arthrose chez les patients obèses. L’arthroplastie, qui est une chirurgie classique de remplacement articulaire, peut être réalisée en OA avancée pour remplacer l’articulation endommagée par une articulation artificielle. L’arthroplastie est le plus souvent pratiquée aux hanches, aux genoux, aux épaules et aux chevilles. Cela est indiqué lorsque les traitements conservateurs de l’arthrose ont échoué, provoquant une douleur sévère et un handicap45. L’objectif de l’arthroplastie est de soulager la douleur, de restaurer la fonction sans restaurer le cartilage endommagé, et d’améliorer la qualité de vie du patient.
De plus, des améliorations dans les systèmes d’administration de médicaments, notamment grâce à la nanotechnologie, pourraient améliorer la précision thérapeutique tout en réduisant les effets indésirables. Les approches régénératrices telles que la thérapie par cellules souches et l’édition génétique nécessitent également des études cliniques robustes et à grande échelle pour établir leur sécurité à long terme et leur viabilité économique. De plus, adapter les traitements en fonction des profils moléculaires individuels peut améliorer les résultats cliniques. Enfin, l’évaluation de la sécurité et de l’éthique de la nanotechnologie et des nanoporteurs doit être menée pour une évaluation de la sécurité. Enfin, les interventions de santé publique sont des étapes importantes pour réduire la prévalence de l’obésité, et cela pourrait également diminuer les inégalités de santé20.
Au cours des 5 à 10 prochaines années, le traitement de l’arthrose devrait dépasser la simple gestion de la douleur vers des thérapies capables de ralentir la progression de la maladie et de favoriser la réparation tissulaire. Les approches futures devraient se concentrer sur les médicaments modificateurs de la maladie contre l’arthrose (DMOAD), les thérapies régénératives et la médecine personnalisée. Les cellules souches, le plasma riche en plaquettes (PRP), les exosomes et les techniques d’ingénierie tissulaire peuvent aider à réduire l’inflammation et soutenir la régénération du cartilage. Les avancées en nanotechnologie pourraient également améliorer la délivrance ciblée de médicaments dans l’articulation tout en minimisant les effets secondaires. De plus, l’intelligence artificielle et les technologies de santé numérique pourraient améliorer le diagnostic précoce, la surveillance des patients et la planification individualisée des traitements. Cependant, des défis tels que les coûts élevés, le manque de preuves cliniques à long terme et les préoccupations réglementaires doivent encore être abordés avant que ces thérapies ne deviennent largement disponibles. Dans l’ensemble, la gestion future de l’arthrose devrait devenir plus personnalisée, régénératrice et axée sur le ralentissement de la progression de la maladie plutôt que sur le contrôle des symptômes. Les traitements futurs devraient prendre en compte les limites des traitements disponibles pour l’arthrose et se concentrer sur le développement de médicaments modificateurs de la maladie contre l’arthrose (DMOAD). Des considérations importantes doivent être prises en compte sur les mécanismes de l’AO, tels que l’activité des protéases, la SO, et les modifications épigénétiques. Explorer des thérapies combinées agissant sur plusieurs voies peut offrir des bénéfices plus importants que les stratégies à cible unique.