Altération de la mécanique articulaire et réponse biologique dans les genoux arthrosiques. (AMB-OK)

L'arthrose (OA) se distingue comme la maladie articulaire la plus répandue. Elle se manifeste par une dégradation progressive du cartilage articulaire, une croissance osseuse nouvelle et souvent une prolifération des tissus synoviaux, entraînant des douleurs et une altération de la fonctionnalité articulaire, conduisant finalement à un handicap. Chez 83 % des patients atteints d'arthrose, le genou est touché, limitant leur capacité à pratiquer des activités physiques, ce qui favorise l'apparition de maladies cardiovasculaires, d'obésité et de diabète. Le mauvais alignement du membre inférieur (genoux varus ou valgus) est reconnu comme un facteur de risque pour l'apparition et la progression de l'arthrose. Ces mauvais alignements des membres inférieurs influencent considérablement la répartition de la charge sur la surface articulaire du genou, et le déséquilibre de charge provoque une usure prématurée du compartiment le plus sollicité. L'ostéotomie tibiale haute (OTH) est une technique chirurgicale qui permet de déplacer la charge de la zone touchée vers d'autres zones avec du cartilage intact. De manière similaire à l'OTH, les orthèses réalignent le membre inférieur, sans nécessiter d'intervention chirurgicale. Ces traitements correctifs sont recommandés pour les patients les plus jeunes, car ils leur permettent de rester actifs, contrairement à l'arthroplastie totale du genou (ATG). Cependant, la survie à long terme de l'OTH varie de 40 % à 85 %, et les preuves de l'efficacité à long terme des orthèses sont limitées. Les raisons spécifiques des échecs ne sont pas bien comprises, mais sont probablement liées à une correction inappropriée, car une surcorrection peut entraîner une instabilité tandis qu'une sous-correction peut ne pas soulager les symptômes, et aucun consensus n'existe dans la littérature sur la quantité optimale. Jusqu'à aujourd'hui, les effets des orthèses et de l'OTH sur la microstructure osseuse sous-chondrale et le cartilage ne sont pas bien compris. L'étude de ces aspects pour mieux comprendre les échecs des traitements devient de plus en plus cruciale, car la prévalence mondiale de l'arthrose du genou devrait augmenter avec le vieillissement des populations.

Le remodelage osseux se produit en conséquence du changement majeur dans les conditions de charge, causé par les traitements, mais le délai et l'ampleur de ce phénomène sont inconnus. La qualité osseuse est généralement évaluée par absorptiométrie à rayons X en double énergie (DXA), qui permet de détecter les changements 2D de la densité minérale osseuse, mais ne convient pas pour mesurer les différences régionales dans la microstructure osseuse. La tomodensitométrie périphérique quantitative à haute résolution (HR-pQCT) est une technique d'imagerie répandue dans le contexte de la recherche. Elle permet des mesures 3D et il a été prouvé qu'elle peut quantifier avec précision le remodelage osseux au niveau du poignet. Cependant, la HR-pQCT a une faible applicabilité clinique, en raison du temps de balayage long et du petit champ de vision, qui ne permet pas l'imagerie de sites centraux, comme le genou. La tomodensitométrie à comptage de photons (PCCT) est l'une des dernières avancées de la technique de tomodensitométrie, avec une résolution comparable à celle de la HR-pQCT mais une applicabilité clinique plus élevée. Il a été démontré que la PCCT est adaptée pour détecter le renouvellement osseux de la même manière que la HR-pQCT, permettant une caractérisation directe de la microstructure au niveau du genou.

Malgré des recherches approfondies in vitro et in vivo, il reste flou comment les changements dans la composition et la structure du cartilage qui se produisent pendant la dégénérescence du cartilage interagissent. Un modèle in silico pour étudier les mécanismes causaux par lesquels l'environnement mécanique local du cartilage lésé entraîne la dégénérescence du cartilage a été développé. Les prédictions du modèle ont montré une bonne concordance avec les observations expérimentales précédentes, cependant une validation plus étendue avec des données in vivo permettrait d'étudier des conditions plus physiologiques.