Dysfonctions mitochondriales à la base du vieillissement

[Nutrimuscle-Conseils]

Mitochondrial dysfunction impairs osteogenesis, increases osteoclast activity, and accelerates age related bone loss
Philip F. Dobson, Scientific Reports volume 10, Article number: 11643 (2020)

The pathogenesis of declining bone mineral density, a universal feature of ageing, is not fully understood. Somatic mitochondrial DNA (mtDNA) mutations accumulate with age in human tissues and mounting evidence suggests that they may be integral to the ageing process. To explore the potential effects of mtDNA mutations on bone biology, we compared bone microarchitecture and turnover in an ageing series of wild type mice with that of the PolgAmut/mut mitochondrial DNA ‘mutator’ mouse. In vivo analyses showed an age-related loss of bone in both groups of mice; however, it was significantly accelerated in the PolgAmut/mut mice.

This accelerated rate of bone loss is associated with significantly reduced bone formation rate, reduced osteoblast population densities, increased osteoclast population densities, and mitochondrial respiratory chain deficiency in osteoblasts and osteoclasts in PolgAmut/mut mice compared with wild-type mice. In vitro assays demonstrated severely impaired mineralised matrix formation and increased osteoclast resorption by PolgAmut/mut cells. Finally, application of an exercise intervention to a subset of PolgAmut/mut mice showed no effect on bone mass or mineralised matrix formation in vitro. Our data demonstrate that mitochondrial dysfunction, a universal feature of human ageing, impairs osteogenesis and is associated with accelerated bone loss.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Le dysfonctionnement mitochondrial altère l'ostéogenèse, augmente l'activité des ostéoclastes et accélère la perte osseuse liée à l'âge
Philip F.Dobson, Scientific Reports volume 10, Numéro d'article: 11643 (2020)

La pathogenèse de la diminution de la densité minérale osseuse, caractéristique universelle du vieillissement, n'est pas entièrement comprise. Les mutations de l'ADN mitochondrial somatique (ADNmt) s'accumulent avec l'âge dans les tissus humains et de plus en plus de preuves suggèrent qu'elles pourraient faire partie intégrante du processus de vieillissement. Pour explorer les effets potentiels des mutations de l'ADNmt sur la biologie osseuse, nous avons comparé la microarchitecture et le renouvellement osseux d'une série vieillissante de souris de type sauvage avec celui de la souris «mutatrice» de l'ADN mitochondrial PolgAmut / mut. Les analyses in vivo ont montré une perte osseuse liée à l'âge dans les deux groupes de souris; cependant, il a été considérablement accéléré chez les souris PolgAmut / mut.

Ce taux accéléré de perte osseuse est associé à un taux de formation osseuse significativement réduit, à des densités de population d'ostéoblastes réduites, à une augmentation des densités de population d'ostéoclastes et à un déficit de la chaîne respiratoire mitochondriale chez les ostéoblastes et les ostéoclastes chez les souris PolgAmut / mut par rapport aux souris de type sauvage. Les tests in vitro ont montré une formation de matrice minéralisée gravement altérée et une augmentation de la résorption des ostéoclastes par les cellules PolgAmut / mut. Enfin, l'application d'une intervention d'exercice à un sous-ensemble de souris PolgAmut / mut n'a montré aucun effet sur la masse osseuse ou la formation de matrice minéralisée in vitro. Nos données démontrent que le dysfonctionnement mitochondrial, une caractéristique universelle du vieillissement humain, altère l'ostéogenèse et est associé à une perte osseuse accélérée.