• nous

Implantation de noyau pulpeux autologue dans l'os sous-chondral lombaire pour créer un modèle animal de modifications de Modic

Merci de votre visite sur Nature.com. La version de votre navigateur ne prend pas en charge les styles CSS. Pour un affichage optimal, nous vous recommandons d'utiliser un navigateur plus récent (ou de désactiver le mode de compatibilité dans Internet Explorer). En attendant, afin de garantir la continuité du service, le site s'affichera sans styles ni JavaScript.
L'établissement de modèles animaux de modifications de Modic (MM) constitue un fondement important pour l'étude de ces modifications. Cinquante-quatre lapins blancs de Nouvelle-Zélande ont été répartis en trois groupes : un groupe témoin (opération simulée), un groupe d'implantation musculaire (groupe ME) et un groupe d'implantation du noyau pulpeux (groupe NPE). Dans le groupe NPE, le disque intervertébral a été exposé par voie lombaire antérolatérale et une aiguille a été utilisée pour ponctionner le corps vertébral L5 près du plateau vertébral. Le noyau pulpeux a été extrait du disque intervertébral L1/L2 à l'aide d'une seringue et injecté dans celui-ci. Un trou a ensuite été foré dans l'os sous-chondral. Les procédures chirurgicales et les méthodes de forage étaient identiques dans les groupes d'implantation musculaire et témoin. Dans le groupe ME, un fragment de muscle a été placé dans le trou, tandis que dans le groupe témoin, aucun implant n'a été inséré. Après l'intervention, une IRM et des analyses de biologie moléculaire ont été réalisées. Le signal a varié dans le groupe NPE, contrairement aux groupes témoins (opération simulée) et ME. L'examen histologique a révélé une prolifération tissulaire anormale au site d'implantation, ainsi qu'une augmentation de l'expression des cytokines IL-4, IL-17 et IFN-γ dans le groupe NPE. L'implantation de nanoparticules dans l'os sous-chondral permet de constituer un modèle animal de MC.
Les modifications de Modic (MM) sont des lésions des plateaux vertébraux et de la moelle osseuse adjacente, visibles en imagerie par résonance magnétique (IRM). Elles sont fréquentes chez les personnes présentant des symptômes associés¹. De nombreuses études ont souligné l'importance des MM en raison de leur association avec les lombalgies²,³. De Roos et al.⁴ et Modic et al.⁵ ont décrit indépendamment pour la première fois trois types différents d'anomalies de signal sous-chondrales dans la moelle osseuse vertébrale. Les modifications de type I sont hypointenses sur les séquences pondérées en T1 (T1W) et hyperintenses sur les séquences pondérées en T2 (T2W). Cette lésion révèle des plateaux vertébraux fissurés et un tissu de granulation vasculaire adjacent dans la moelle osseuse. Les modifications de type II présentent un hypersignal sur les séquences T1W et T2W. Dans ce type de lésion, on observe une destruction des plateaux vertébraux, ainsi qu'un remplacement histologique graisseux de la moelle osseuse adjacente. Les modifications de type III présentent un hyposignal sur les séquences T1W et T2W. Des lésions sclérotiques correspondant aux plateaux vertébraux ont été observées6. La MC est considérée comme une maladie pathologique de la colonne vertébrale et est étroitement associée à de nombreuses maladies dégénératives de la colonne vertébrale7,8,9.
Au vu des données disponibles, plusieurs études ont apporté un éclairage précis sur l'étiologie et les mécanismes pathologiques de la MC. Albert et al. ont suggéré que la MC pourrait être causée par une hernie discale8. Hu et al. ont attribué la MC à une dégénérescence discale sévère10. Kroc a proposé le concept de « rupture discale interne », selon lequel des traumatismes discaux répétés peuvent entraîner des microdéchirures au niveau du plateau vertébral. Après la formation de la fente, la destruction du plateau vertébral par le noyau pulpeux (NP) pourrait déclencher une réponse auto-immune, conduisant au développement de la MC11. Ma et al. ont partagé un point de vue similaire et ont rapporté que l'auto-immunité induite par le NP joue un rôle clé dans la pathogenèse de la MC12.
Les cellules du système immunitaire, notamment les lymphocytes T auxiliaires CD4+, jouent un rôle crucial dans la pathogenèse des maladies auto-immunes13. Le sous-type Th17, récemment découvert, produit la cytokine pro-inflammatoire IL-17, favorise l'expression de chimiokines et stimule les lymphocytes T des organes lésés à produire de l'IFN-γ14. Les cellules Th2 jouent également un rôle spécifique dans la pathogenèse des réponses immunitaires. L'expression d'IL-4, caractéristique des cellules Th2, peut entraîner de graves conséquences immunopathologiques15.
Bien que de nombreuses études cliniques aient été menées sur la MC16,17,18,19,20,21,22,23,24, il existe encore un manque de modèles animaux expérimentaux adaptés, capables de reproduire le processus de MC fréquemment observé chez l'humain et permettant d'étudier son étiologie ou de nouveaux traitements, tels que les thérapies ciblées. À ce jour, seuls quelques modèles animaux de MC ont été décrits pour étudier les mécanismes pathologiques sous-jacents.
S’appuyant sur la théorie auto-immune proposée par Albert et Ma, cette étude a permis d’établir un modèle de MC chez le lapin, simple et reproductible, par autotransplantation de noyau pulpeux (NP) à proximité d’un plateau vertébral foré. Elle vise également à observer les caractéristiques histologiques de ce modèle animal et à évaluer les mécanismes spécifiques du NP dans le développement de la MC. À cette fin, nous utilisons des techniques telles que la biologie moléculaire, l’IRM et des études histologiques pour étudier la progression de la MC.
Deux lapins sont décédés d'hémorragie pendant l'intervention chirurgicale, et quatre autres sont morts sous anesthésie lors de l'IRM. Les 48 lapins restants ont survécu et n'ont présenté aucun signe comportemental ou neurologique après l'opération.
L’IRM montre que l’intensité du signal du tissu inclus dans les différents orifices est différente. L’intensité du signal du corps vertébral L5 dans le groupe NPE a évolué progressivement 12, 16 et 20 semaines après l’insertion (la séquence T1W a montré un faible signal et la séquence T2W un signal mixte avec un faible signal) (Fig. 1C), tandis que l’aspect IRM des deux autres groupes de parties incluses est resté relativement stable pendant la même période (Fig. 1A, B).
(A) IRM séquentielles représentatives de la colonne lombaire du lapin à 3 temps d'acquisition. Aucune anomalie de signal n'a été observée dans le groupe témoin (opération simulée). (B) Les caractéristiques du signal du corps vertébral dans le groupe ME sont similaires à celles du groupe témoin (opération simulée), et aucune modification significative du signal n'est observée au niveau du site d'implantation au cours du temps. (C) Dans le groupe NPE, un hyposignal est clairement visible sur la séquence T1, et un signal mixte et un hyposignal sont clairement visibles sur la séquence T2. Entre la 12e et la 20e semaine, les hypersignaux sporadiques entourant les hyposignaux sur la séquence T2 diminuent.
Une hyperplasie osseuse évidente peut être observée au niveau du site d'implantation du corps vertébral dans le groupe NPE, et l'hyperplasie osseuse se produit plus rapidement entre 12 et 20 semaines (Fig. 2C) par rapport au groupe NPE, aucun changement significatif n'est observé dans les corps vertébraux modélisés ; groupe Sham et groupe ME (Fig. 2C) 2A,B).
(A) La surface du corps vertébral au niveau de l'implant est très lisse, la perforation cicatrise bien et aucune hyperplasie n'est observée. (B) La forme du site d'implantation dans le groupe ME est similaire à celle du groupe témoin (opération simulée) et son aspect reste stable au fil du temps. (C) Une hyperplasie osseuse est apparue au niveau du site d'implantation dans le groupe NPE. Cette hyperplasie s'est développée rapidement et s'est même étendue au-delà du disque intervertébral jusqu'au corps vertébral controlatéral.
L'analyse histologique fournit des informations plus détaillées sur la formation osseuse. La figure 3 présente les photographies des coupes postopératoires colorées à l'hématoxyline-éosine (H&E). Dans le groupe témoin (opération simulée), les chondrocytes étaient bien organisés et aucune prolifération cellulaire n'a été observée (Fig. 3A). La situation dans le groupe ME était similaire à celle du groupe témoin (Fig. 3B). En revanche, dans le groupe NPE, un grand nombre de chondrocytes et une prolifération de cellules de type NP ont été observés au niveau du site d'implantation (Fig. 3C).
(A) Des travées osseuses sont visibles près du plateau vertébral. Les chondrocytes sont bien disposés, de taille et de forme uniformes, et ne présentent aucune prolifération (grossissement x40). (B) L'état du site d'implantation dans le groupe ME est similaire à celui du groupe témoin. Des travées osseuses et des chondrocytes sont visibles, mais aucune prolifération notable n'est observée au site d'implantation (grossissement x40). (C) On observe une prolifération significative des chondrocytes et des cellules de type NP, ainsi qu'une hétérogénéité de la forme et de la taille des chondrocytes (grossissement x40).
L'expression des ARNm de l'interleukine 4 (IL-4), de l'interleukine 17 (IL-17) et de l'interféron γ (IFN-γ) a été observée dans les groupes NPE et ME. La comparaison des niveaux d'expression des gènes cibles a révélé une augmentation significative de l'expression des gènes IL-4, IL-17 et IFN-γ dans le groupe NPE par rapport aux groupes ME et témoin (Fig. 4) (p < 0,05). Comparée au groupe témoin, l'augmentation de l'expression des gènes IL-4, IL-17 et IFN-γ dans le groupe ME était faible et non significative (p > 0,05).
L'expression de l'ARNm de l'IL-4, de l'IL-17 et de l'IFN-γ dans le groupe NPE a montré une tendance significativement plus élevée que celle du groupe d'opération simulée et du groupe ME (P < 0,05).
En revanche, les niveaux d’expression dans le groupe ME n’ont montré aucune différence significative (P>0,05).
Une analyse par Western blot a été réalisée à l'aide d'anticorps commerciaux dirigés contre l'IL-4 et l'IL-17 afin de confirmer la modification du profil d'expression des ARNm. Comme illustré sur les figures 5A et 5B, les taux de protéines IL-4 et IL-17 étaient significativement augmentés dans le groupe NPE par rapport aux groupes ME et témoin (opération simulée) (p < 0,05). En revanche, aucune différence statistiquement significative n'a été observée entre les taux de protéines IL-4 et IL-17 du groupe ME et ceux du groupe témoin (p > 0,05).
(A) Les taux de protéines IL-4 et IL-17 dans le groupe NPE étaient significativement plus élevés que ceux des groupes ME et placebo (P < 0,05). (B) Histogramme de Western blot.
En raison du nombre limité d'échantillons humains obtenus lors d'interventions chirurgicales, des études claires et détaillées sur la pathogenèse du MC restent complexes. Nous avons donc cherché à établir un modèle animal de MC afin d'étudier ses mécanismes pathologiques potentiels. Parallèlement, des évaluations radiologiques, histologiques et de biologie moléculaire ont été réalisées pour suivre l'évolution du MC induit par une autogreffe de noyau pulpeux. Le modèle d'implantation de noyau pulpeux a ainsi induit une modification progressive de l'intensité du signal entre la 12e et la 20e semaine (hyposignal mixte en séquences T1 et T2), témoignant de changements tissulaires. Les analyses histologiques et de biologie moléculaire ont confirmé les résultats de l'étude radiologique.
Les résultats de cette expérience montrent que des modifications visuelles et histologiques sont apparues au niveau de l'intrusion dans le corps vertébral du groupe NPE. Parallèlement, l'expression des gènes IL-4, IL-17 et IFN-γ, ainsi que la concentration d'IL-4, d'IL-17 et d'IFN-γ, ont été observées, indiquant que l'intrusion de tissu autologue du noyau pulpeux dans le corps vertébral peut induire une série de modifications morphologiques et de signal. On constate aisément que les caractéristiques de signal des corps vertébraux du modèle animal (faible signal en séquence T1, signal mixte et faible signal en séquence T2) sont très similaires à celles des cellules vertébrales humaines. Les caractéristiques IRM confirment également les observations histologiques et macroscopiques : les modifications des cellules du corps vertébral sont progressives. Bien que la réaction inflammatoire induite par un traumatisme aigu puisse apparaître peu après la ponction, les résultats de l'IRM ont montré que des modifications du signal, progressivement croissantes, sont apparues 12 semaines après la ponction et ont persisté jusqu'à 20 semaines sans aucun signe de récupération ni de réversibilité des modifications observées à l'IRM. Ces résultats suggèrent que l'utilisation de noyau pulpeux vertébral autologue est une méthode fiable pour induire une myotomie progressive chez le lapin.
Ce modèle de ponction exige une habileté, du temps et un effort chirurgical adéquats. Lors d'expériences préliminaires, la dissection ou une stimulation excessive des structures ligamentaires paravertébrales peut entraîner la formation d'ostéophytes vertébraux. Il convient de veiller à ne pas endommager ni irriter les disques adjacents. La profondeur de pénétration devant être contrôlée pour obtenir des résultats cohérents et reproductibles, nous avons confectionné manuellement un bouchon en sectionnant la gaine d'une aiguille de 3 mm de long. L'utilisation de ce bouchon garantit une profondeur de forage uniforme dans le corps vertébral. Lors d'expériences préliminaires, trois chirurgiens orthopédistes participant à l'opération ont trouvé les aiguilles de calibre 16 plus faciles à manipuler que les aiguilles de calibre 18 ou d'autres méthodes. Pour éviter un saignement excessif pendant le forage, le maintien de l'aiguille immobile pendant quelques instants permet d'obtenir un orifice d'insertion plus approprié, ce qui suggère qu'un certain degré de microchirurgie peut être contrôlé de cette manière.
Bien que de nombreuses études aient porté sur la MC, son étiologie et sa pathogenèse restent mal connues25,26,27. Nos études précédentes ont montré que l'auto-immunité joue un rôle clé dans l'apparition et le développement de la MC12. Cette étude a examiné l'expression quantitative de l'IL-4, de l'IL-17 et de l'IFN-γ, principaux médiateurs de la différenciation des lymphocytes CD4+ après stimulation antigénique. Nos résultats montrent que, comparativement au groupe témoin négatif, le groupe NPE présente une expression plus élevée de l'IL-4, de l'IL-17 et de l'IFN-γ, ainsi que des taux protéiques d'IL-4 et d'IL-17 plus importants.
Cliniquement, l'expression de l'ARNm de l'IL-17 est augmentée dans les cellules du noyau pulpeux (NP) de patients atteints d'hernie discale28. Une augmentation des taux d'expression de l'IL-4 et de l'IFN-γ a également été observée dans un modèle d'hernie discale aiguë non compressive, comparativement à des sujets sains29. L'IL-17 joue un rôle clé dans l'inflammation et les lésions tissulaires associées aux maladies auto-immunes30, et potentialise la réponse immunitaire à l'IFN-γ31. Une aggravation des lésions tissulaires induites par l'IL-17 a été rapportée chez les souris MRL/lpr32 et chez des souris prédisposées aux maladies auto-immunes33. L'IL-4 peut inhiber l'expression des cytokines pro-inflammatoires (telles que l'IL-1β et le TNFα) et l'activation des macrophages34. Il a été rapporté que l'expression de l'ARNm de l'IL-4 différait dans le groupe NPE par rapport à celle de l'IL-17 et de l'IFN-γ au même moment ; l'expression de l'ARNm de l'IFN-γ dans le groupe NPE était significativement plus élevée que dans les autres groupes. Par conséquent, la production d'IFN-γ pourrait être un médiateur de la réponse inflammatoire induite par l'intercalation de NP. Des études ont montré que l'IFN-γ est produit par de multiples types cellulaires, notamment les lymphocytes T auxiliaires de type 1 activés, les cellules NK et les macrophages35,36, et qu'il s'agit d'une cytokine pro-inflammatoire clé qui favorise les réponses immunitaires37.
Cette étude suggère qu'une réponse auto-immune pourrait être impliquée dans l'apparition et le développement du MC. Luoma et al. ont constaté que les caractéristiques de signal du MC et du NP proéminent sont similaires en IRM, les deux présentant un signal élevé en séquence T238. Il a été confirmé que certaines cytokines, comme l'IL-139, sont étroitement associées à l'apparition du MC. Ma et al. ont suggéré que la protrusion ascendante ou descendante du NP pourrait avoir une grande influence sur l'apparition et le développement du MC12. Bobechko40 et Herzbein et al.41 ont rapporté que le NP est un tissu immunotolérant qui ne peut pas pénétrer dans la circulation sanguine dès la naissance. Les protrusions du NP introduisent des corps étrangers dans la vascularisation, induisant ainsi des réactions auto-immunes locales42. Ces réactions auto-immunes peuvent induire la production de nombreux facteurs immunitaires, et lorsque ces facteurs sont exposés de manière continue aux tissus, ils peuvent entraîner des modifications de la signalisation43. Dans cette étude, la surexpression d'IL-4, d'IL-17 et d'IFN-γ, facteurs immunitaires typiques, confirme le lien étroit entre les NP et les MC44. Ce modèle animal reproduit fidèlement la perméabilité des NP et leur entrée dans la plaque terminale. Ce processus a également mis en évidence l'impact de l'auto-immunité sur les MC.
Comme prévu, ce modèle animal nous offre une plateforme potentielle pour étudier la MC. Cependant, il présente certaines limitations : premièrement, lors de la phase d’observation, certains lapins à un stade intermédiaire doivent être euthanasiés pour des analyses histologiques et de biologie moléculaire, ce qui entraîne l’indisponibilité de certains animaux au fil du temps. Deuxièmement, bien que trois points temporels aient été définis dans cette étude, nous n’avons malheureusement modélisé qu’un seul type de MC (modification de type I de Modic), ce qui est insuffisant pour représenter le processus de développement de la maladie chez l’humain. Davantage de points temporels sont nécessaires pour mieux observer toutes les variations des signaux. Troisièmement, si les modifications de la structure tissulaire peuvent être clairement mises en évidence par coloration histologique, certaines techniques spécialisées permettent de mieux révéler les modifications microstructurales dans ce modèle. Par exemple, la microscopie à lumière polarisée a été utilisée pour analyser la formation de fibrocartilage dans les disques intervertébraux de lapin45. Les effets à long terme de la NP sur la MC et les plateaux vertébraux nécessitent des études complémentaires.
Cinquante-quatre lapins mâles blancs de Nouvelle-Zélande (poids : environ 2,5 à 3 kg ; âge : 3 à 3,5 mois) ont été répartis aléatoirement en trois groupes : un groupe témoin (opération simulée), un groupe avec implantation musculaire (groupe ME) et un groupe avec implantation de racine nerveuse (groupe NPE). Tous les protocoles expérimentaux ont été approuvés par le Comité d’éthique de l’hôpital de Tianjin et les méthodes expérimentales ont été mises en œuvre en stricte conformité avec les directives approuvées.
La technique chirurgicale décrite par S. Sobajima46 a été légèrement améliorée. Chaque lapin a été placé en décubitus latéral et la face antérieure de cinq disques intervertébraux lombaires consécutifs a été exposée par voie rétropéritonéale postérolatérale. Chaque lapin a été anesthésié généralement (uréthane à 20 %, 5 ml/kg par voie intraveineuse auriculaire). Une incision cutanée longitudinale a été pratiquée du bord inférieur des côtes jusqu'au détroit supérieur, à 2 cm en avant des muscles paravertébraux. La région antérolatérale droite du rachis, de L1 à L6, a été exposée par dissection fine et mousse des tissus sous-cutanés, rétropéritonéaux et musculaires sus-jacents (Fig. 6A). Le niveau discal a été déterminé en utilisant le détroit supérieur comme repère anatomique pour le niveau L5-L6. À l'aide d'une aiguille de ponction de calibre 16, percer un trou à proximité du plateau vertébral L5, à une profondeur de 3 mm (Fig. 6B). Aspirer le noyau pulpeux autologue du disque intervertébral L1-L2 à l'aide d'une seringue de 5 ml (Fig. 6C). Retirer le noyau pulpeux ou le muscle selon les besoins de chaque groupe. Une fois le trou de forage approfondi, placer des sutures résorbables sur le fascia profond, le fascia superficiel et la peau, en veillant à ne pas endommager le périoste du corps vertébral pendant l'intervention.
(A) Le disque L5-L6 est exposé par voie rétropéritonéale postérolatérale. (B) À l'aide d'une aiguille de calibre 16, un trou est percé près du plateau vertébral L5. (C) Les fibroblastes autologues sont prélevés.
Une anesthésie générale a été administrée avec 20 % d'uréthane (5 ml/kg) administré par voie intraveineuse auriculaire, et des radiographies de la colonne lombaire ont été répétées 12, 16 et 20 semaines après l'opération.
Des lapins ont été sacrifiés par injection intramusculaire de kétamine (25,0 mg/kg) et par injection intraveineuse de pentobarbital sodique (1,2 g/kg) 12, 16 et 20 semaines après l'intervention chirurgicale. La colonne vertébrale entière a été prélevée pour analyse histologique et une analyse quantitative a été réalisée. La transcription inverse quantitative (RT-qPCR) et le Western blot ont été utilisés pour détecter les variations des facteurs immunitaires.
Des examens IRM ont été réalisés chez des lapins à l'aide d'un aimant clinique de 3,0 T (GE Medical Systems, Florence, Caroline du Sud) équipé d'une bobine de surface orthogonale. Les lapins ont été anesthésiés par voie intraveineuse auriculaire avec 20 % d'uréthane (5 mL/kg), puis placés en décubitus dorsal dans l'aimant, la région lombaire étant centrée sur une bobine de surface circulaire de 12,7 cm de diamètre (GE Medical Systems). Des images de localisation coronales pondérées T2 (TR : 1 445 ms ; TE : 37 ms) ont été acquises afin de définir la position du disque lombaire de L3-L4 à L5-L6. Des coupes sagittales pondérées T2 ont été acquises avec les paramètres suivants : séquence d'écho de spin rapide (TR : 2 200 ms ; TE : 70 ms), matrice ; champ visuel de 260° et huit stimuli ; épaisseur de coupe : 2 mm ; intervalle entre les coupes : 0,2 mm.
Après la prise de la dernière photographie et le sacrifice du dernier lapin, les disques témoins, les disques musculaires et les disques NP ont été prélevés pour examen histologique. Les tissus ont été fixés dans du formol tamponné neutre à 10 % pendant une semaine, décalcifiés à l'EDTA et inclus en paraffine. Les blocs de tissu ont été inclus en paraffine et coupés en sections sagittales de 5 μm d'épaisseur à l'aide d'un microtome. Les sections ont été colorées à l'hématoxyline et à l'éosine (H&E).
Après prélèvement des disques intervertébraux des lapins de chaque groupe, l'ARN total a été extrait à l'aide d'une colonne UNIQ-10 (Shanghai Sangon Biotechnology Co., Ltd., Chine) selon les instructions du fabricant et d'un système de transcription inverse ImProm II (Promega Inc., Madison, WI, États-Unis). La transcription inverse a ensuite été réalisée.
La RT-qPCR a été réalisée à l'aide d'un système Prism 7300 (Applied Biosystems Inc., États-Unis) et du kit SYBR Green Jump Start Taq ReadyMix (Sigma-Aldrich, Saint-Louis, Missouri, États-Unis), conformément aux instructions du fabricant. Le volume réactionnel de PCR était de 20 μl et contenait 1,5 μl d'ADNc dilué et 0,2 μM de chaque amorce. Les amorces ont été conçues à l'aide du logiciel OligoPerfect Designer (Invitrogen, Valence, Californie, États-Unis) et synthétisées par Nanjing Golden Stewart Biotechnology Co., Ltd. (Chine) (Tableau 1). Le protocole de thermocyclage était le suivant : activation initiale de la polymérase à 94 °C pendant 2 min, puis 40 cycles de 15 s chacun à 94 °C pour la dénaturation de la matrice, l'hybridation pendant 1 min à 60 °C, l'extension et la mesure de la fluorescence. L'amplification a été réalisée pendant 1 min à 72 °C. Tous les échantillons ont été amplifiés trois fois et la valeur moyenne a été utilisée pour l'analyse RT-qPCR. Les données d'amplification ont été analysées à l'aide du logiciel FlexStation 3 (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, États-Unis). L'expression des gènes IL-4, IL-17 et IFN-γ a été normalisée par rapport au contrôle endogène (ACTB). Les niveaux d'expression relative des ARNm cibles ont été calculés par la méthode 2-ΔΔCT.
Les protéines totales ont été extraites des tissus à l'aide d'un homogénéisateur de tissus dans un tampon de lyse RIPA (contenant un cocktail d'inhibiteurs de protéases et de phosphatases), puis centrifugées à 13 000 tr/min pendant 20 min à 4 °C afin d'éliminer les débris tissulaires. Cinquante microgrammes de protéines ont été déposés par puits, séparés par électrophorèse sur gel de polyacrylamide à 10 % (SDS-PAGE), puis transférés sur une membrane PVDF. Le blocage a été réalisé dans du lait écrémé en poudre à 5 % dans une solution saline tamponnée au Tris (TBS) contenant 0,1 % de Tween 20 pendant 1 h à température ambiante. La membrane a été incubée avec un anticorps primaire anti-décorine de lapin (dilué à 1/200 ; Boster, Wuhan, Chine) (dilué à 1/200 ; Bioss, Pékin, Chine) pendant une nuit à 4 °C et l'incubation a été réalisée le lendemain. L’immunoglobuline a été incubée avec un anticorps secondaire (immunoglobuline G de chèvre anti-lapin à une dilution de 1:40 000) combiné à la peroxydase de raifort (Boster, Wuhan, Chine) pendant 1 heure à température ambiante. Les signaux de Western blot ont été détectés par chimiluminescence accrue sur la membrane après irradiation aux rayons X. Pour l’analyse densitométrique, les membranes ont été scannées et quantifiées à l’aide du logiciel BandScan ; les résultats sont exprimés sous forme de rapport entre l’immunoréactivité du gène cible et l’immunoréactivité de la tubuline.
Les calculs statistiques ont été effectués à l'aide du logiciel SPSS 16.0 (SPSS, États-Unis). Les données recueillies au cours de l'étude ont été exprimées sous forme de moyenne ± écart-type (moyenne ± ET) et analysées par une analyse de variance (ANOVA) à un facteur avec mesures répétées afin de déterminer les différences entre les deux groupes. Un seuil de signification statistique de p < 0,05 a été retenu.
Ainsi, l'établissement d'un modèle animal de MC par implantation de NP autologues dans le corps vertébral et réalisation d'observations macroanatomiques, d'analyses IRM, d'évaluations histologiques et d'analyses de biologie moléculaire pourrait devenir un outil important pour évaluer et comprendre les mécanismes de la MC humaine et développer de nouvelles interventions thérapeutiques.
Comment citer cet article : Han, C. et al. Un modèle animal de modifications de Modic a été établi par implantation de noyau pulpeux autologue dans l’os sous-chondral de la colonne lombaire. Sci. Rep. 6, 35102 : 10.1038/srep35102 (2016).
Weishaupt, D., Zanetti, M., Hodler, J., et Boos, N. Imagerie par résonance magnétique de la colonne lombaire : prévalence de la hernie discale et de la rétention discale, de la compression radiculaire, des anomalies des plateaux vertébraux et de l’arthrose des articulations facettaires chez des volontaires asymptomatiques. Radiology 209, 661–666, doi :10.1148/radiology.209.3.9844656 (1998).
Kjaer, P., Korsholm, L., Bendix, T., Sorensen, JS et Leboeuf-Eed, K. Modifications de Modic et leur relation avec les résultats cliniques. European Spine Journal : publication officielle de l'European Spine Society, de l'European Society of Spinal Deformity et de l'European Society for Cervical Spine Research 15, 1312–1319, doi : 10.1007/s00586-006-0185-x (2006).
Kuisma, M., et al. Modifications de Modic au niveau des plateaux vertébraux lombaires : prévalence et association avec les lombalgies et la sciatique chez les travailleurs masculins d’âge moyen. Spine 32, 1116–1122, doi :10.1097/01.brs.0000261561.12944.ff (2007).
de Roos, A., Kressel, H., Spritzer, K., et Dalinka, M. IRM des modifications de la moelle osseuse près du plateau vertébral dans la maladie dégénérative de la colonne lombaire. AJR. American Journal of Radiology 149, 531–534, doi: 10.2214/ajr.149.3.531 (1987).
Modic, MT, Steinberg, PM, Ross, JS, Masaryk, TJ et Carter, JR. Maladie dégénérative du disque : évaluation des modifications de la moelle vertébrale par IRM. Radiology 166, 193–199, doi:10.1148/radiology.166.1.3336678 (1988).
Modic, MT, Masaryk, TJ, Ross, JS et Carter, JR Imagerie de la maladie dégénérative du disque. Radiology 168, 177–186, doi: 10.1148/radiology.168.1.3289089 (1988).
Jensen, TS, et al. Facteurs prédictifs des modifications du signal des plateaux vertébraux (Modic) dans la population générale. European Spine Journal : Publication officielle de la Société européenne de la colonne vertébrale, de la Société européenne des déformations de la colonne vertébrale et de la Société européenne de recherche sur la colonne cervicale, Division 19, 129–135, doi : 10.1007/s00586-009-1184-5 (2010).
Albert, HB et Mannisch, K. Modifications de Modic après hernie discale lombaire. European Spine Journal : Publication officielle de la Société européenne de la colonne vertébrale, de la Société européenne des déformations de la colonne vertébrale et de la Société européenne de recherche sur la colonne cervicale 16, 977–982, doi : 10.1007/s00586-007-0336-8 (2007).
Kerttula, L., Luoma, K., Vehmas, T., Gronblad, M., et Kaapa, E. Les modifications de type Modic I peuvent prédire une dégénérescence discale déformationnelle rapidement progressive : une étude prospective d’un an. European Spine Journal 21, 1135–1142, doi : 10.1007/s00586-012-2147-9 (2012).
Hu, ZJ, Zhao, FD, Fang, XQ et Fan, SW. Modifications de Modic : causes possibles et contribution à la dégénérescence discale lombaire. Medical Hypotheses 73, 930–932, doi : 10.1016/j.mehy.2009.06.038 (2009).
Krok, HV Rupture discale interne. Problèmes de hernie discale sur 50 ans. Spine (Phila Pa 1976) 11, 650–653 (1986).


Date de publication : 13 décembre 2024