Les mutations de CFTR entraînent des perturbations des populations de précurseurs et des ostéoclastes matures : rôle dans la pathologie osseuse liée à la mucoviscidose

Introduction La pathologie osseuse liée à la mucoviscidose (CFBD) est une des nombreuses comorbidités dont souffrent les patients atteints par la mucoviscidose (CF), maladie due à des mutations du gène CFTR. La CFBD est associée à une augmentation du risque fracturaire et une diminution de la densité minérale osseuse dès le plus jeune âge (Sermet-Gaudelus et al., 2011). Une augmentation des précurseurs ostéoclastiques circulants RANK+MCSFR+ chez des patients porteurs de la mutation CFTR-G551D (mutation de classe III) a été mise en évidence. Plus récemment, dans des cultures d’ostéoclastes issus de patients CFTR-F508del (mutation de classe II), des altérations du phénotype et de la fonction ostéoclastiques ont également été identifiées. Le but de notre étude est de caractériser les précurseurs ostéoclastiques circulants et leur capacité de différenciation ostéoclastique chez les patients CF. Patients et méthodes Des monocytes circulants précurseurs d’ostéoclastes ont été isolés à partir de sang total de 16 patients atteints de mutations de CFTR de classe II (NCT04877223) et de 13 sujets contrôles (EFS Grand Est convention ALC/PIL/DIR/AJR/FO/606), puis marqués pour les récepteurs membranaires RANK et MCSFR et analysés par cytométrie en flux. Ces cellules ont également été cultivées 21 jours afin d’obtenir une différenciation ostéoclastique, puis un marquage en fluorescence (Vinculine-AlexaFluor®568, Phalloïdine-AlexaFluor®488, DAPI) a permis de déterminer le nombre d’ostéoclastes, leur taille, leur morphologie et d’évaluer la formation de podosomes. Un test statistique de Wilcoxon–Mann–Witney a été réalisé et le risque alpha a été fixé à 5 %. Résultats Nous avons mis en évidence une augmentation significative du nombre de monocytes circulants RANK+/MCSFR+ chez les patients F508del comparativement aux sujets sains (58 % vs 28 % ; p<0,05). Les ostéoclastes CF étaient moins nombreux (−33 % ; p<0,05) et présentaient une surface plus importante (+104 % ; p<0,05) comparativement aux ostéoclastes contrôles. Aucune variation morphologique n’a été mise en évidence entre les deux cultures. Cependant, le marquage de la vinculine était moins colocalisé à l’anneau d’actine dans les cultures d’ostéoclastes CF, indiquant un défaut de formation des podosomes. Discussion Nous avons mis en évidence une augmentation du nombre de monocytes circulants RANK+MCSFR+ marquant un potentiel accru de différenciation ostéoclastique chez les patients porteurs d’une mutation de CFTR de classe II. Pour autant, in vitro, une altération de la différenciation ostéoclastique a été observée dans les échantillons de patients CF, marquée par une diminution du nombre d’ostéoclastes associée à une augmentation de leur taille sans variation de leur morphologie. Les mutations de CFTR de classe II (dont F508del) sembleraient donc induire des modifications du cytosquelette. Or il a été démontré par ailleurs que de telles variations pourraient être responsables d’une perturbation de la zone de scellement et donc de la fonction des ostéoclastes (Blangy et al., 2020). Conclusion Les mutations de classe II de CFTR semblent être responsables d’une altération de l’ostéoclastogenèse notamment par l’augmentation du nombre de précurseurs ostéoclastiques circulants RANK+MCSFR+ et la perturbation de la différenciation et de la fonction ostéoclastique.