Le développement du cartilage articulaire : preuve d’un mécanisme de croissance appositionnelle
Il est bien établi que le cartilage se développe par une combinaison de sécrétion de matrice, d’hypertrophie cellulaire et de prolifération cellulaire. La mesure dans laquelle cette croissance se fait par des mécanismes appositionnels, par opposition à des mécanismes interstitiels, reste cependant peu claire. En utilisant les articulations du genou du marsupial Monodelphis domestica pour étudier la croissance du cartilage, nous avons combiné une étude immunohistochimique de la famille TGF-beta des facteurs de croissance et de différenciation du cartilage entre 30 jours post-partum et 8 mois, ainsi qu’une analyse stéréologique de la morphologie du cartilage pendant la croissance. En outre, pour mieux comprendre la génération des zones caractéristiques du cartilage, nous avons examiné les effets de l’administration intra-articulaire de bromodésoxyuridine, un agent qui s’incorpore à l’ADN pendant la division cellulaire et bloque la poursuite du cycle cellulaire. Au début de la croissance, les TGF-beta2 et -beta3 étaient largement exprimés mais le TGF-beta1 l’était moins. Après la formation du centre secondaire d’ossification, toutes les isoformes sont devenues plus limitées à la moitié supérieure de la profondeur du tissu et leur distribution était similaire à celle décrite précédemment pour les IGF et les cellules positives au PCNA. L’analyse stéréologique de coupes de tissu du cartilage condylien fémoral à 3 et 6 mois a montré qu’il y avait une augmentation de 17% du volume total du cartilage mais une diminution de 31% de la densité cellulaire sur une base de volume unitaire. Enfin, la perturbation du cycle cellulaire par la BrDU, injectée dans les articulations du genou d’animaux âgés de 3 mois et analysée 1 et 4 mois après l’injection, a révélé que les chondrocytes occupant la zone de transition étaient épuisés 1 mois après l’injection, ce qui a entraîné un amincissement du cartilage articulaire. Cet effet s’est inversé 4 mois après l’injection. L’analyse immunohistochimique a révélé que le traitement par BrDU modifiait les profils d’expression de toutes les isoformes de TGF-beta, avec une réduction marquée du marquage des isoformes TGF-beta1 et -beta3 dans la moitié supérieure de la profondeur du cartilage. Dans l’ensemble, ces données apportent un soutien supplémentaire à la notion de croissance du cartilage articulaire par apposition à partir de la surface articulaire plutôt que par des mécanismes interstitiels.