Diagnostic de l’ostéochondrose chez l’équin

Lors des visites d’achat, les vétérinaires cherchent d’éventuelles lésions d’OC avant leur expression clinique. Cet examen peut orienter vers une suspicion, mais est souvent insuffisant pour établir un diagnostic précoce avec certitude. La radiographie reste la technique la plus utilisée du fait de son coût modéré, mais elle est peu sensible. L’échographie, l’arthroscopie ou la résonnance magnétique ont une meilleure sensibilité, mais sont plus coûteuses, donc rarement utilisées en pratique vétérinaire courante (Lepeule, 2007; Martin, 2013). Mais la prévalence des lésions d’OC est associée à des variations anaboliques du métabolisme osseux. Quatre marqueurs biochimiques des phénomènes de formation/résorption osseuse et/ou relatifs à la croissance sont présentés ici : ils pourraient permettre d’identifier les stades précoces de l’OC et seraient faciles à utiliser sur le terrain via le prélèvement de sang.

1.2.2.3.1. Ostéocalcine

L’ostéocalcine représente 25% des protéines non-collagéniques de la matrice osseuse (Lepage et al, 1990). Elle est presque exclusivement sécrétée par les ostéoblastes matures sous l’action du calcitriol (forme active de la vitamine D) (Beresford et al, 1984; Camarda et al, 1987). La carboxylation des trois acides α-carboxy-glutamiques de la pro-ostéocalcine dépend de la vitamine K et du CO₂ et est indispensable à la sécrétion de l’ostéocalcine. Ces résidus permettent la liaison de la protéine au calcium, ce qui provoque un changement de conformation de la molécule lui permettant de se lier à l’hydroxyapatite (composant de la matrice extracellulaire de l’os). La synthèse d’ostéocalcine est stimulée par l’IGF-I et par la T₃ et inhibée par les glucocorticoïdes (Chenu et al, 1990; Lepage et al, 1990; Gouveia et al, 2001). La majeure partie de l’ostéocalcine est intégrée à l’os, mais 10 à 40% sont relargués dans la circulation. Elle reflète ainsi l’activité ostéoblastique, ce qui en fait un marqueur sensible de la formation osseuse, notamment chez le cheval (Lepage et Marcoux, 1991; Davicco et al, 1994).

Chez le poulain, l’ostéocalcine suit un rythme nycthéméral (70% des pics ont lieu la nuit) (Lepage et al, 1991) et un rythme saisonnier. En effet, elle diminue fortement en novembre et augmente en décembre et janvier (Maenpaa et al, 1988). Après une augmentation jusqu’au dixième jour après la naissance, la concentration sanguine en ostéocalcine diminue progressivement pendant les 30 premiers mois (Tableau 6 et

43

Figure 24) (Lepage et al, 1990; Davicco et al, 1994; Frisbie et al, 2008). Sa concentration synoviale augmente en cours d’exercice. Chez le poulain Selle Hollandais, la concentration sanguine en ostéocalcine est fortement corrélée à la sévérité des lésions d’OC, positivement à 5 mois et négativement à 11 mois (Billinghurst et al, 2004). Chez le poulain Selle Français, la concentration sanguine en ostéocalcine à 2 semaines est corrélée au nombre de lésions d’OC à 5,5 mois et à 11 mois (Donabedian et al, 2008). Enfin, dans un groupe de poulains de races Pur-Sang, Trotteur Français et Selle Français, il a été montré que la concentration sanguine en ostéocalcine pendant les 6 premiers mois après la naissance est plus élevée chez les animaux présentant des images radiographiques normales à 18 mois que chez ceux présentant de sévères lésions articulaires (Valette et al, 2007). Ces données sont paradoxales, mais difficiles à comparer car les races et le type d’analyses varient d’une étude à l’autre.

1.2.2.3.2. Isoenzyme osseuse de la phosphatase alcaline

Les phosphatases alcalines sont des enzymes associées aux membranes cellulaires et libérées par la synthèse et la lyse de ces membranes. Quatre isoenzymes, issues de l’os, du foie, de l’intestin et des reins, sont présentes dans la circulation sanguine (Froscher et Nagode, 1979; Christenson, 1997). Un seul gène code les isoenzymes hépatique et osseuse (qui ne diffèrent que par une glycosylation post-traductionnelle) et un seul gène code les isoenzymes intestinale et rénale (Hank et al, 1993). L’activité sanguine des phosphatases alcalines totales (PALtot) est liée surtout aux isoenzymes hépatique (PALh) et osseuse (PALo). Elle augmente rapidement à la naissance, puis diminue pendant les premières semaines après la naissance, indépendamment des quantités de PAL_tot dans le colostrum et le lait (Hank et al, 1993; Christenson, 1997; Price et al, 2001). La concentration sanguine en PALtot

suit un rythme journalier, avec un minimum entre 14 et 20 heures et un maximum entre 5 et 16 heures (Lepage et al, 1991) et un rythme saisonnier, puisqu’elle augmente progressivement en décembre et janvier (Maenpaa et al, 1988). L’activité des PAL_tot suit aussi un rythme saisonnier, puisqu’elle diminue de 40% en novembre pendant le premier automne des poulains (rentrée au box). Enfin, la concentration sanguine en PALo est corrélée aux concentrations sanguines en ostéocalcine, en T₃ et en T₄ (Smeets et van Buul-Offers, 1986; Maenpaa et al, 1988; Lepage et al, 1991; Ohlsson et al, 1992a). La PAL_o est inhibée par l’IGF-I (Ohlsson et al, 1992a; Magnusson et al, 1997).

La concentration sanguine PAL_o représente 92% de la concentration sanguine en PAL_tot chez le poulain nouveau-né, 60% chez les chevaux de moins de 1 an et 20% après 5 ans, tandis que l’activité de la PALh est la même chez le poulain et le cheval adulte (Hank et al, 1993; Price et al, 1995). La concentration sanguine en PAL_o reflète donc la croissance osseuse du poulain. La concentration sanguine en PAL_o est élevée chez le très jeune poulain (Tableau 6 et Figure 24) (Hank et al, 1993; Price et al, 2001; Valette et al, 2007), elle diminue mais reste élevée pendant les 6-8 premiers mois, puis diminue progressivement au-delà de 1 an (Price et al, 2001; Jackson et al, 2003). La PAL_o est produite par les ostéoblastes et les

44

chondrocytes et elle est surtout relarguée au niveau de la plaque de croissance, site de minéralisation importante (Henson et al, 1995; Christenson, 1997; Pagani et al, 2005). Les dépôts ainsi formés joueraient un rôle essentiel à la formation osseuse car la PALo dégrade les pyrophosphates, inhibiteurs du dépôt phosphocalcique extracellulaire (Bouman et al, 1995; Christenson, 1997). Peu de données relient la concentration sanguine en PAL_o à la présence ou à la sévérité des lésions d’OC chez le cheval. Dans un groupe de poulains de races Pur-Sang, Trotteur Français et Selle Français, la concentration sanguine en PALo est plus élevée pendant les 6 premiers mois chez les animaux présentant des images radiographiques normales à 18 mois que chez ceux présentant de sévères lésions articulaires (Valette et al, 2007). Chez le porc, l’activité de la PALo est diminuée dans les chondrocytes hypertrophiques près des lésions d’OC (Ekman et Rodriguez-Martinez, 1991), ce qui pourrait être cohérent avec l’observation précédente.

1.2.2.3.3. Hydroxyproline

L’hydroxyproline représente 13% des acides aminés contenus dans le collagène. Libérée lors de la dégradation de la matrice osseuse, l’hydroxyproline n’est pas recyclée, ce qui en fait un bon marqueur de la résorption osseuse, mesurable dans l’urine (80-90% de l’hydroxyproline libre), le liquide synovial et le sang. Chez le cheval, sa concentration sanguine diminue avec l’âge (Tableau 6 et Figure 24) (Yamamoto, 1981; Valette et al, 2007). La concentration synoviale est élevée chez le nouveau-né et diminue en cours de croissance (van den Boom et al, 2004), mais au-delà de 4 ans, les concentrations synoviales en collagène et hydroxyproline ne varient plus (Brama et al, 1999; van den Boom et al, 2004). Chez le Trotteur, même si la concentration synoviale en hydroxyproline est la même dans les articulations atteintes d’ostéoarthrite et les articulations saines du cheval adulte, elle semble être corrélée positivement à l’indice de dégénérescence du cartilage (un indice de la sévérité de l’ostéoarthrite dans l’articulation basé sur la quantification du nombre de pixels dans les images numériques des cartilages colorés) et à l’activité des métalloprotéinases matricielles (van den Boom et al, 2004). D’autre part, dans un groupe de poulains de races Pur-Sang, Trotteur Français et Selle Français, il a été montré que la concentration sanguine en hydroxyproline est plus élevée pendant les 6 premiers mois chez les animaux présentant des images radiographiques normales à 18 mois que chez ceux présentant de sévères lésions articulaires (Valette et al, 2007).

1.2.2.3.4. Carboxy-télopeptide du collagène de type II

Le collagène de type II, synthétisé par les chondrocytes, est le principal composant de la matrice extracellulaire du cartilage. Il représente 95% du collagène total du cartilage articulaire et est essentiel à la résistance du tissu (Mayne, 1989; Kuettner, 1992). La dégradation de sa triple hélice produit le carboxy-télopeptide du collagène de type II (CTX-II). Le CTX-II est un bon marqueur de la sévérité et de l’évolution de la dégradation du cartilage chez l’Homme (Garnero et al, 2008).

Age CTX-II (pg/mL) Boiterie CTX-II (pg/mL)

5-6 ans 71,4 (8,6) Absence 69,8 (7,9)

7-13 ans 23,9 (6,1) Faible 51,4 (6,3)

14-19 ans 49,5 (6,7) Modérée 28,9 (6,0)

20-23 ans 41,2 (8,6) Sévère 23,2 (8,6)

Tableau 7. Concentration synoviale (moyennes et écart-type) en CTX-II en fonction de l’âge d'une part et de la

sévérité de la boiterie d'autre part, chez des chevaux de races American Saddlebred, Pur-Sang, Quarter Horse, Arabe, American Paint Horse (d’après Fyfe, 2012).

Figure 25. Conséquences de la mutation ob/ob (absence de sécrétion de leptine) et de la mutation db/db

(absence de signal leptinique). Ces mutations entraînent une augmentation de la prise alimentaire, un hypogonadisme et une augmentation de la masse osseuse (Karsenty, 2001).

45

Dans un groupe de races variées (American Saddlebred, Pur-Sang, Quarter Horse, Arabe et American Paint Horse), la concentration synoviale en CTX-II est plus élevée chez les jeunes chevaux en fin croissance (5 à 6 ans), elle diminue entre 7 et 13 ans, puis ré-augmente chez les chevaux plus âgés (14 à 23 ans) sans pour autant atteindre le niveau des jeunes chevaux (Tableau 7). Dans ce même groupe, elle est plus élevée chez les juments que chez les hongres et diminue quand la sévérité de la boiterie augmente (Tableau 7) (Fyfe, 2012). Chez le Pur-Sang, la concentration synoviale en CTX-II est un bon indicateur de la présence de lésions d’OC dans les articulations du carpe, dans lesquelles elle augmente (Trumble et al, 2009; Cleary et al, 2010). Enfin, chez le Pur-Sang, la concentration sanguine en CTX-II serait aussi significativement affectée en présence de blessures du carpe provoquant une boiterie (Mack et al, 2007). Pour revue (Fyfe, 2012).