Des chercheurs de l’IRCM découvrent un mécanisme clé expliquant son action sur le remodelage osseux
Bien connue pour son rôle essentiel dans la coagulation sanguine, la vitamine K pourrait aussi jouer un rôle beaucoup plus précis et important qu’on le croyait jusqu’ici dans la santé des os. Une équipe de recherche de l’Institut de recherches cliniques de Montréal (IRCM) vient en effet de mettre au jour un mécanisme biologique fondamental qui explique, pour la première fois, comment la vitamine K contribue à la régulation du remodelage osseux, un équilibre délicat entre formation et dégradation de l’os, qui est aussi indispensable à sa solidité.
Menés dans le laboratoire du Dr Mathieu Ferron, ces travaux identifient une protéine clé, GAS6, comme chaînon manquant entre la vitamine K et l’activité des cellules responsables de la résorption osseuse. Grâce à la vitamine K, GAS6 subit une modification essentielle appelée gamma-carboxylation, qui lui permet d’envoyer des signaux efficaces aux cellules voisines.
En amont du remodelage osseux
L’équipe de recherche a démontré que GAS6 agit directement sur les pré-ostéoclastes, des cellules immatures destinées à devenir des ostéoclastes, les cellules spécialisées dans la dégradation de l’os. La protéine contrôle une étape critique de leur développement : leur fusion, nécessaire à la formation de grandes cellules multinucléées capables de résorber l’os efficacement.
Lorsque ce mécanisme est perturbé chez la souris, en empêchant l’activation de GAS6 par la vitamine K, la fusion des pré ostéoclastes est fortement réduite. Résultat : moins d’ostéoclastes actifs et des os plus denses. À l’inverse, une augmentation de GAS6 actif entraîne une résorption osseuse accrue et une diminution de la densité osseuse.
Une découverte qui clarifie des années d’observations cliniques
Depuis plusieurs années, des études chez l’humain suggèrent qu’un apport adéquat en vitamine K est associé à une réduction du risque de fractures et, dans certains cas, à une meilleure santé osseuse. Toutefois, ces données reposaient surtout sur des études populationnelles, sans explication biologique claire, ce qui a conduit à des résultats parfois contradictoires lors des essais de supplémentation.
« Nos résultats fournissent une base moléculaire solide pour comprendre ces observations », explique le Dr Ferron. « Ils montrent précisément comment la vitamine K influence l’équilibre entre formation et résorption osseuse, en agissant sur une étape cellulaire clé. »
Des perspectives nouvelles pour la prévention des fractures
Bien que ces travaux aient été réalisés dans un modèle murin, ils constituent une première étape déterminante vers une meilleure compréhension du rôle de la vitamine K dans la santé osseuse humaine. Les prochaines recherches viseront à déterminer si ce mécanisme est également présent dans les cellules osseuses humaines et si les variations du statut en vitamine K ou de l’activité de GAS6 sont liées au risque de fractures.
À plus long terme, cette découverte pourrait ouvrir la voie à des approches thérapeutiques plus ciblées que la simple supplémentation nutritionnelle, en modulant directement les acteurs moléculaires de la résorption osseuse chez les personnes à risque d’ostéoporose.
Remerciements
Ces travaux ont été menés au sein du laboratoire Ferron par Monica Pata et Diep Pham, assistantes de recherche, Julie Lacombe, chercheuse associée, Ashok Reddy, ancien chercheur postdoctoral, et Young Woong Kim, ancien stagiaire.
L’équipe de recherche remercie également ses collaborateurs, Abeer Gamal Ali Ahmed et Monzur Murshed (Hôpital Shriners pour enfants, Montréal).
La recherche a été financée par les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) et le Fonds de recherche du Québec – Santé (FRQS).
