Cette partie science, destinée à la fois au grand public curieux et aux professionnels de santé, est rédigée par notre équipe scientifique. Elle reflète l’état des connaissances sur le sujet traité à sa date de mise à jour. L’évolution ultérieure des connaissances scientifiques peut la rendre en tout ou en partie caduque. Elle n’a pas vocation à se substituer aux recommandations et préconisations de votre médecin ou de votre pharmacien. Nous mettons régulièrement à jour nos textes pour refléter les dernières avancées et recommandations de la communauté scientifique. 

Les articulations sont essentielles à tous nos mouvements et activités complexes. Par conséquent, toutes les maladies articulaires ont un impact significatif sur notre fonctionnement et notre qualité de vie. 

Une articulation est une région où 2 os entrent en contact. Les articulations peuvent être classées histologiquement ou fonctionnellement. La classification histologique est basée sur le type de tissu conjonctif prédominant composant l’articulation, soit fibreux, cartilagineux ou synovial. La classification fonctionnelle est basée sur la quantité de mouvement que l’articulation permet. Les 3 types d’articulations fonctionnelles comprennent la synarthrose immobile, l’amphiarthrose légèrement mobile et la diarthrose librement mobile. Les 2 systèmes de classification des articulations sont corrélés : les synarthroses sont fibreuses, les amphiarthroses sont cartilagineuses et les diarthroses sont synoviales [1-2] 

Les articulations, constituées d’os et de tissu conjonctif, se développent embryologiquement à partir du mésenchyme. Les os peuvent se développer directement par ossification intramembraneuse ou indirectement par ossification endochondrale. Chaque articulation possède des schémas vasculaires et d’innervation uniques avec des motifs reconnaissables. Les muscles stabilisent les articulations. La force musculaire est directement liée à la stabilité des articulations, en particulier dans les articulations synoviales. 

De nombreuses pathologies physiopathologiques affectent les articulations, la classe histologique déterminant le type de pathologie qui se développe. Les maladies articulaires sont courantes à tous les âges. Une compréhension approfondie de la structure et de la fonction des articulations est d’une grande importance clinique.

Les différents types d’articulations 

Articulation fibreuse 

Une articulation fibreuse est une articulation fixe (synarthrose) dans laquelle du tissu conjonctif fibreux collagène unit 2 os. Les articulations fibreuses sont généralement immobiles et dépourvues de cavité articulaire. Ces articulations sont en outre classées en sutures, gomphoses et syndesmoses. 

Les sutures sont des articulations immobiles que l’on trouve uniquement dans le crâne. Les espaces entre les os sont appelés « fontanelles ».Les os en forme de plaques du crâne sont légèrement mobiles à la naissance en raison du tissu conjonctif mou qui les lie dans les fontanelles. Cette flexibilité articulaire initiale permet à la tête du fœtus de passer dans le canal génital lors de l’accouchement et permet l’élargissement du cerveau après la naissance. À mesure que le crâne s’élargit, les fontanelles diminuent progressivement pour former de fines couches de tissu conjonctif fibreux appelées « fibres de Sharpey », qui aident à lier les plaques osseuses ensemble. Au fil du temps, ces sutures crâniennes durcissent par ossification. Les plaques voisines finissent par fusionner en un seul os par un processus connu sous le nom de synostose. 

Les gomphoses sont des articulations immobiles que l’on trouve uniquement entre les dents et leurs alvéoles au niveau de la mandibule et des maxillaires. Le ligament parodontal est le tissu fibreux reliant la dent à l’alvéole (voir  Image . Anatomie du parodonte).  

Les syndesmoses sont des articulations légèrement mobiles (amphiarthroses). Ce type d’articulation fibreuse maintient l’union entre les os longs, résistant ainsi aux forces de division. Toutes les syndesmoses sont des amphiarthroses, bien que des types spécifiques puissent permettre des degrés de mouvement variables. Par exemple, la syndesmose tibio-fibulaire assure principalement la force et la stabilité de la jambe et de la cheville pendant la mise en charge. Cependant, la membrane interosseuse antébrachiale de la syndesmose radio-ulnaire permet la rotation radiale pendant la supination et la pronation (voir  Image . Articulations radio-ulnaires). Les membranes interosseuses de la jambe et de l’avant-bras sont également des zones d’attache musculaire [3] 

Articulations cartilagineuses 

Les articulations cartilagineuses sont constituées d’os reliés par du cartilage hyalin ou fibreux. Les articulations sont ensuite classées en articulations cartilagineuses primaires ou secondaires, selon le type de cartilage concerné. 

Une synchondrose, ou articulation cartilagineuse primaire, ne contient que du cartilage hyalin et peut être temporaire ou permanente. La plaque épiphysaire (plaque de croissance) est le meilleur exemple de synchondrose temporaire. La plaque de croissance permet l’allongement de l’os pendant le développement tout en reliant la diaphyse (diaphyse osseuse) à l’épiphyse (extrémité osseuse) chez les enfants (voir Image . Parties d’un os long). Au cours du développement, la plaque cartilagineuse se dilate et s’ossifie, allongeant la diaphyse. Les os achèvent leur croissance linéaire une fois que tout le cartilage hyalin s’ossifie, la diaphyse et l’épiphyse fusionnant pour former une synostose. D’autres synchondroses temporaires se trouvent dans les hanches des enfants, reliant l’ilion, l’ischion et l’os pubien. L’ilion, l’ischion et le pubis fusionnent plus tard complètement pour former l’os innominé adulte.   

Une synchondrose permanente ne s’ossifie pas avec l’âge mais conserve son cartilage hyalin. Les synchondroses permanentes relient les os sans permettre aucun mouvement, à la manière d’une synarthrose. Ces articulations se trouvent généralement dans la cage thoracique. Par exemple, la 1ère articulation sterno-costale unit la 1ère côte au manubrium par son cartilage costal. D’autres exemples incluent les connexions entre les extrémités antérieures des 11 côtes restantes et leurs cartilages costaux respectifs [4]. 

Une symphyse, ou articulation cartilagineuse secondaire, contient du fibrocartilage. Ce type de cartilage est épais et solide. Ainsi, les symphyses ont une capacité remarquable à résister aux forces de traction et de flexion. Cependant, une symphyse est encore souvent classée comme une amphiarthrose, permettant un mouvement limité malgré le fibrocartilage unissant les os adjacents. 

Une symphyse peut être étroite ou large. Les symphyses étroites comprennent la symphyse pubienne et l’articulation manubriosternale. Chez la femme, la légère mobilité de la symphyse pubienne est essentielle pendant l’accouchement. Par ailleurs, un exemple de symphyse large est la symphyse intervertébrale, également connue sous le nom de disque intervertébral). Le coussinet épais en fibrocartilage comble l’espace entre les vertèbres adjacentes et offre un amorti lors d’activités à fort impact.  

Articulations synoviales (jointures synoviale) 

Les articulations synoviales sont librement mobiles (diarthroses) et sont considérées comme les principales articulations fonctionnelles du corps.  

L’articulation synoviale est caractérisée par la présence d’une cavité articulaire. La fonction principale de l’articulation synoviale est d’empêcher la friction entre les os articulaires impliqués dans les mouvements du corps. La cavité articulaire est entourée par la capsule articulaire, un tissu conjonctif fibreux attaché aux os participants de l’articulation juste au-delà de la surface articulaire. La cavité articulaire contient du liquide synovial sécrété par la membrane synoviale (synovium), qui tapisse la capsule articulaire. Le cartilage hyalin forme le cartilage articulaire recouvrant la surface articulaire de chaque os. Le cartilage articulaire est continu avec la membrane synoviale. Certaines articulations synoviales, comme les ménisques du genou, ont du fibrocartilage associé entre les os articulaires. 

Bien que toutes les articulations synoviales soient des diarthroses, l’étendue du mouvement varie selon les sous-types et est souvent limitée par les ligaments reliant les os. Ainsi, les articulations synoviales sont souvent classées selon les types de mouvement qu’elles permettent : charnière, selle, planaire, pivot, condyloïde et rotule-emboîture. Ces classes d’articulations sont expliquées ci-dessous.

Ginglyme (trochléene)

Une articulation trochléenne est une articulation entre l’extrémité convexe d’un os et le bord concave d’un autre. Ce type d’articulation est uniaxial, ce qui permet un mouvement le long d’un seul axe. La flexion et l’extension sont généralement les seuls mouvements autorisés par les articulations à charnière. Les exemples incluent les articulations du coude, du genou, de la cheville et interphalangiennes

Condylienne (ellipsoïde)

Une articulation condylienne (articulation ellipsoïde) est une articulation entre la dépression superficielle d’un os et la structure arrondie d’un ou plusieurs autres os. Ce type d’articulation est biaxiale, ce qui permet un mouvement selon 2 axes. Ainsi, 4 mouvements sont possibles au niveau des articulations condyliennes : flexion, extension, abduction et adduction. Les articulations, formées par les métacarpiens distaux et les phalanges proximales des 4 doigts médiaux, sont des exemples d’articulations condyliennes. 

Selle

Une articulation en selle est une articulation entre deux os en forme de selle, qui sont concaves dans une direction et convexes dans une autre. Ce type d’articulation est biaxiale. Un exemple est l’articulation formée par le trapèze et le premier os métacarpien. Cette articulation permet au pouce de fléchir et de s’étendre parallèlement à la paume et de s’abduire et de s’adduire perpendiculairement à la paume, ce qui rend le doigt opposable. Le pouce opposable est essentiel pour les mouvements complexes de la main. La perte du pouce par n’importe quel mécanisme limite considérablement la fonction de la main. 

Plane (arthrodie)

Une articulation plane (articulation glissante) est une articulation entre 2 os plats de taille similaire. Les articulations planes sont multiaxiales mais limitées par les ligaments environnants. Les exemples incluent les articulations acromio-claviculaires, intercarpiennes et intertarsiennes. L’articulation calcanéo-cuboïdienne est différente des autres articulations intertarsiennes, car elle est classée comme une articulation en selle. 

Pivot (trochoïde)

Une articulation pivot se produit entre un os et l’extrémité cylindrique d’un autre, enfermé dans un anneau ligamentaire (voir Image . Vertèbres cervicales). Cette articulation est uniaxiale, ce qui permet une rotation autour d’un seul axe lorsque l’os se déplace dans l’anneau. L’articulation atlanto-axiale, formée par la 1ère (atlas) et la 2ème (axe) vertèbre cervicale, est une articulation pivot. L’articulation atlanto-axiale permet un mouvement latéral de la tête. Un autre exemple est l’articulation radio-ulnaire proximale. Le radius se trouve dans le ligament radial annulaire, qui maintient l’os en place lorsqu’il s’articule avec l’encoche radiale de l’ulna, permettant ainsi la pronation et la supination. 

Sphéroïde (énarthrose)

Une articulation à rotule est une articulation entre la tête arrondie d’un os (sphére) et la concavité d’un autre os (cavité). Ce type d’articulation est multiaxial, car les mouvements possibles incluent la flexion, l’extension, l’abduction, l’adduction et la rotation. Les seules articulations à rotule du corps sont les articulations de la hanche et de l’épaule (gléno-humérales). La cavité glénoïde peu profonde permet une grande amplitude de mouvement de l’épaule. En revanche, la cavité acétabulaire profonde et les ligaments environnants limitent le mouvement fémoral de l’articulation de la hanche. 

Approvisionnement en sang 

Les articulations cartilagineuses ne reçoivent leur apport vasculaire qu’à la périphérie, car le cartilage est un tissu avasculaire. Par exemple, les capillaires du corps vertébral irriguent les disques intervertébraux situés aux marges. 

Les articulations synoviales reçoivent un apport vasculaire par le biais d’anastomoses artérielles riches s’étendant de chaque côté de l’articulation, appelées « plexus périarticulaire ». Certains vaisseaux sanguins pénètrent dans la capsule fibreuse pour former un plexus riche au plus profond de la membrane synoviale, le circulus vasculosus. Ce plexus s’enroule autour des marges articulaires, alimentant la capsule articulaire, la membrane synoviale et les os terminaux. Le cartilage articulaire, qui est essentiellement un cartilage hyalin avasculaire, est nourri par le liquide synovial. 

Les vaisseaux lymphatiques articulaires suivent le drainage lymphatique des tissus environnants. Certaines articulations abritent des ganglions lymphatiques, par exemple les ganglions lymphatiques poplités dans la fosse poplitée du genou. 

Rôles des muscles 

Les muscles jouent un rôle essentiel dans le soutien des articulations synoviales. Les muscles et leurs tendons qui traversent l’articulation résistent aux forces agissant sur cette articulation, se comportant comme un « ligament » dynamique. La force musculaire est donc essentielle à la stabilité de l’articulation synoviale, en particulier lors d’activités à forte contrainte impliquant des articulations dotées de ligaments plus faibles, comme l’articulation gléno-humérale [5] 

Les muscles jouent un rôle essentiel dans le soutien des articulations synoviales. Les muscles et leurs tendons qui traversent l’articulation résistent aux forces agissant sur cette articulation, se comportant comme un « ligament » dynamique. La force musculaire est donc essentielle à la stabilité de l’articulation synoviale, en particulier lors d’activités à forte contrainte impliquant des articulations dotées de ligaments plus faibles, comme l’articulation gléno-humérale [5] 

Maladies dégénératives des articulations

Arthrose 

L’arthrose se caractérise par des douleurs articulaires après une charge, une raideur de l’articulation et une restriction des mouvements. Si la cause de l’arthrose n’est pas évidente, on parle d’arthrose primaire ou idiopathique. La maladie peut également provenir d’une cause distincte (infection ou traumatisme) et est alors définie comme une arthrose secondaire. Les blessures articulaires sont un facteur de risque d’arthrose, mais la plupart des cas d’arthrose surviennent sans antécédents de blessure spécifique. L’obésité est également un facteur de risque d’arthrose du genou et, dans une moindre mesure, d’arthrose de la hanche et de la main. L’arthrose est diagnostiquée sur la base de l’anamnèse et de l’examen clinique et est confirmée par des radiographies montrant la perte de cartilage et d’autres anomalies radiographiques associées. Il s’agit d’une maladie à progression lente. Il n’existe pas encore de traitement modificateur de la maladie. 

La douleur est le symptôme prédominant de l’arthrose et constitue un facteur majeur de prise de décision clinique et de coûts de santé. Un traitement modificateur de la douleur permet de gérer la majorité des patients de manière satisfaisante, mais lorsque ce traitement ne réussit pas et que le patient est gravement handicapé, le remplacement articulaire peut être une bonne option. La chirurgie de remplacement articulaire est un traitement cliniquement approprié et rentable pour l’arthrose terminale du genou et de la hanche. La prévention de l’arthrose en est à ses balbutiements, mais les lésions articulaires, l’obésité et l’altération de la fonction musculaire sont des facteurs de risque modifiables qui se prêtent à des stratégies de prévention primaire et secondaire, notamment un changement de mode de vie (réduction du poids corporel et augmentation de l’exercice, comme la marche et le vélo) [6] 

Maladies inflammatoires des articulations

Polyarthrite rhumatoïde 

La polyarthrite rhumatoïde (PR) est une maladie auto-immune chronique qui provoque des douleurs, des raideurs et des gonflements dans de nombreuses articulations, en particulier au niveau des mains. La maladie peut également toucher d’autres systèmes organiques du corps. La cause de la polyarthrite rhumatoïde n’est pas encore claire. On pense qu’elle implique une combinaison de facteurs génétiques et environnementaux. L’incidence es de 20 à 300 pour 100 000 sujets par an, tandis que pour la forme juvénile de la maladie elle est de 20 à 50 pour 100 000 sujets par an (WHO TRS 919). La prévalence de cette pathologie dans la plupart des pays industrialisés varie entre 0,3 % et 1 %. 

Les objectifs du traitement sont de réduire la douleur, de diminuer l’inflammation et d’améliorer le fonctionnement général d’une personne.  

L’activité persistante de la maladie entraîne la destruction des os et des cartilages et affecte négativement la qualité de vie en raison de la douleur, de la fatigue, de la dépression et d’une diminution des fonctions [7]. De nombreux patients atteints signalent que leur apport alimentaire affecte les symptômes de leur maladie [8] et demandent des conseils diététiques pour compléter leur traitement existant [9]. Cependant, il n’existe pas encore de preuves des effets de l’alimentation sur l’activité de la maladie dans la polyarthrite rhumatoïde et par conséquent, de telles recommandations diététiques n’existent pas. 

Arthrite juvénile 

L’arthrite et les autres maladies rhumatismales sont relativement rares chez les enfants. L’arthrite juvénile idiopathique (apparition de la maladie avant l’âge de 16 ans) est la maladie rhumatismale chronique la plus courante de l’enfance, touchant environ un enfant sur 1 000. L’arthrite juvénile idiopathique est une maladie articulaire inflammatoire auto-immune et non infectieuse. Elle diffère considérablement du PR généralement observé chez les adultes. 

Spondylarthropathies 

Les spondylarthropathies sont un ensemble de maladies rhumatismales inflammatoires chroniques qui se chevauchent et qui sont interdépendantes, dans lesquelles la maladie articulaire affecte également la colonne vertébrale. On peut citer comme exemples la spondylarthrite ankylosante, l’arthrite réactive, l’arthrite psoriasique, l’arthrite entéropathique (associée à la colite ulcéreuse ou à la maladie de Crohn) et la spondylarthrite juvénile. Elles présentent une incidence accrue de l’antigène HLA-B27, ainsi qu’une absence de facteur rhumatoïde et d’anticorps antinucléaires. 

Goutte et autres arthropathies cristallines 

La goutte est une maladie provoquée par un excès d’acide urique dans l’organisme. Des cristaux d’urate se déposent dans certaines articulations, provoquant une réaction inflammatoire. La goutte touche le plus souvent l’articulation du gros orteil et se caractérise par des crises récurrentes d’articulations douloureuses, rouges, sensibles, chaudes et gonflées. Elle est plus fréquente chez les hommes, chez qui elle est la cause la plus fréquente d’arthrite inflammatoire et touche presque autant de sujets que la PR. La goutte survient fréquemment chez les patients atteints de syndromes métaboliques (patients qui souffrent également de diabète, d’hypertension et d’obésité). 

D’autres arthropathies cristallines peuvent être provoquées par des dépôts de cristaux de pyrophosphate de calcium dihydraté (CPPD) dans les articulations et présentent des symptômes similaires à ceux de la goutte. La maladie des dépôts de CPPD est moins courante que la goutte, bien que la chondrocalcinose radiographique soit fréquente chez les personnes âgées. 

Fibromyalgie 

La fibromyalgie est un syndrome caractérisé par des douleurs et une sensibilité généralisée au niveau musculo-squelettique. Le diagnostic est difficile à établir avec certitude. 

D’autres symptômes sont la fatigue, les troubles du sommeil, de la mémoire et de l’humeur. Les symptômes apparaissent souvent après un traumatisme physique, une intervention chirurgicale, une infection ou un stress psychologique important. Dans d’autres cas, les symptômes s’accumulent progressivement au fil du temps sans événement déclencheur unique. Les femmes sont plus susceptibles de développer une fibromyalgie que les hommes. De nombreuses personnes atteintes de fibromyalgie souffrent également de céphalées de tension, de troubles de l’articulation temporo-mandibulaire (ATM), du syndrome du côlon irritable, d’anxiété et de dépression. Il n’existe pas de traitement spécifique connu contre la fibromyalgie. L’exercice, la relaxation et les mesures de réduction du stress peuvent aider. 

Lupus érythémateux disséminé 

Le lupus érythémateux disséminé (LED) est une maladie auto-immune dans laquelle le système immunitaire de l’organisme se retourne contre son hôte et peut attaquer de nombreux systèmes de l’organisme, en particulier la peau, les reins et les articulations. Les symptômes varient selon les personnes mais peuvent être graves. Les symptômes courants comprennent des articulations douloureuses et gonflées, de la fièvre, des douleurs thoraciques, une perte de cheveux, des aphtes, des ganglions lymphatiques enflés, une sensation de fatigue et une éruption cutanée rouge, qui apparaît le plus souvent sur le visage. Il existe des périodes de maladie et des périodes de rémission, pendant lesquelles les symptômes sont peu nombreux. La cause du LED n’est pas claire. Il n’existe aucun remède connu contre le LED. 

Le LES augmente considérablement le risque de maladie cardiovasculaire, qui est la cause de décès la plus fréquente. L’incidence du LES varie selon les pays, de 20 à 70 pour 100 000. 

Sclérose systémique 

La sclérose systémique, ou sclérodermie, est une maladie auto-immune qui touche principalement la peau, mais qui peut toucher n’importe quel système organique. Elle se caractérise par une fibrose diffuse et des anomalies vasculaires affectant la peau, les articulations et les organes internes. Les traitements spécifiques sont difficiles à identifier et l’accent est souvent mis sur le traitement des complications. 

Syndrome de Sjögren primaire 

Le syndrome de Sjögren primaire est un syndrome qui associe sécheresse oculaire, sécheresse buccale et arthrite. Le syndrome de Sjögren secondaire peut survenir en association avec d’autres maladies rhumatologiques telles que la PR et le lupus. Le syndrome de Sjögren peut affecter diverses glandes exocrines ou d’autres organes. Le traitement est généralement symptomatique. 

Polymyalgie rhumatismale et artérite à cellules géantes (temporale) 

La polymyalgie rhumatismale (PMR) est un syndrome caractérisé par une apparition rapide de douleurs et de raideurs, généralement au niveau du cou, des épaules, des bras et des hanches, chez les personnes âgées. Elle répond au traitement par des médicaments anti-inflammatoires (par exemple, des corticostéroïdes). La plupart des personnes atteintes de PMR se réveillent le matin avec des douleurs musculaires. L’artérite à cellules géantes (ACG), qui survient souvent avec la PMR, est un type de vascularite qui affecte les artères de taille moyenne et entraîne des maux de tête, une perte de vision et d’autres symptômes. 

Affections des tissus mous (à l’exclusion des douleurs dorsales) 

Il s’agit d’une série de problèmes des tendons, des bourses, des muscles, des ligaments et des fascias qui provoquent des douleurs et des dysfonctionnements. La prévalence des troubles des tissus mous est difficile à déterminer en raison de la diversité des affections concernées. 

Tendinopathie 

La tendinopathie est un type de trouble tendineux qui peut provoquer des douleurs, un gonflement et une altération de la fonction. La douleur est liée au mouvement. Les localisations fréquentes sont l’épaule (tendinite de la coiffe des rotateurs, tendinite du biceps), le coude (tennis elbow, golf elbow), le poignet, la hanche, le genou (genou du sauteur, tendinopathie poplitée) et la cheville (tendinite d’Achille). Elle peut être rendue symptomatique par une blessure ou une activité répétitive. Le traitement peut inclure le repos, les AINS, la pose d’attelles et la physiothérapie. La tendinopathie est relativement fréquente. Les personnes âgées sont plus fréquemment touchées. 

Le traitement non chirurgical est souvent appelé thérapie conservatrice. Son objectif est de réduire la douleur, de diminuer l’inflammation et d’améliorer le niveau général de fonctionnement d’une personne. Cela peut être réalisé par l’exercice, l’utilisation d’attelles et d’appareils orthopédiques ou l’utilisation d’appareils d’assistance. Les analgésiques et les stéroïdes sont fréquemment utilisés pour réduire les symptômes. La physiothérapie est importante pour stimuler l’exercice et enseigner la technique. L’amélioration du mode de vie est également un élément important du traitement non chirurgical [11] 

L’arthrose représente la principale cause de douleurs articulaires et de déficiences fonctionnelles dans le monde [12], les directives actuelles pour le traitement de l’arthrose suggèrent trois types d’approches, qui peuvent également être combinées si nécessaire. La première approche comprend un traitement pharmacologique, caractérisé par des anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS), des opioïdes et des médicaments spécifiques de la cyclooxygénase (COX)-2. Cependant, il n’a qu’un rôle « palliatif » en réduisant les symptômes mais ne prend pas en compte le problème essentiel du trouble du cartilage. De plus, les thérapies conventionnelles peuvent provoquer (en particulier en cas de consommation prolongée) d’éventuels effets secondaires, qui peuvent nuire à la régularité du traitement, notamment en cas d’apparition de problèmes gastro-intestinaux, d’effets cardiovasculaires et autres [13]. 

La deuxième approche concerne le changement de style de vie, une approche non pharmacologique caractérisée par la réadaptation pour faciliter une composition corporelle saine, l’activité physique et l’optimisation d’un plan nutritionnel approprié et d’un traitement nutraceutique [14]. Dans ce contexte, une intervention nutritionnelle chronique associée à des thérapies conventionnelles s’est avérée améliorer l’état de l’arthrose (articulation du genou, de la hanche et de la main) par rapport aux seuls traitements pharmacologiques [15]. 

Ces dernières années, un grand intérêt a été accordé aux suppléments nutraceutiques, qui comprennent une classe hétérogène de molécules ayant un grand potentiel pour réduire l’inflammation, le stress oxydatif, la douleur et la raideur articulaire et améliorer la formation du cartilage [16]. 

Par exemple une méta-analyse récente de 42 essais cliniques randomisés (ECR) utilisant des nutraceutiques (tels que le sulfate de chondroïtine, le sulfate de glucosamine, le collagène et l’acide hyaluronique) a constaté des améliorations sur tous les paramètres de mesure de l’arthrose exprimés par l’indice WOMAC total, les sous-échelles WOMAC de douleur et de raideur et l’EVA [17]. Parmi les nutraceutiques les plus utilisés dans l’arthrose, le sulfate de chondroïtine, le sulfate de glucosamine, le collagène, l’acide hyaluronique et le méthylsulfonylméthane se sont révélés impressionnants dans l’amélioration des symptômes cliniques et dans la diminution des indices inflammatoires chez les sujets atteints d’arthrose [18]. 

Cependant, une revue conclue que les nutraceutiques pourraient constituer une stratégie prometteuse pour la prise en charge de l’arthrose, en complément des thérapies conventionnelles. Néanmoins, des études plus vastes et sur une plus longue durée sont nécessaires en urgence pour valider définitivement cette approche alternative en pratique clinique. Ces recherches devraient notamment se concentrer sur les mécanismes moléculaires des nutraceutiques dans la réduction des processus de l’arthrose et de la douleur, sur la combinaison potentielle de molécules anti-arthrosiques avec des nutraceutiques analgésiques, ainsi que sur l’efficacité et la sécurité de ces traitements à long terme [19] 

La glucosamine est l’un des compléments alimentaires « en vente libre » les plus largement utilisés pour la prise en charge de l’arthrose. Dans certains pays européens, la glucosamine est un médicament homologué. 

Les chercheurs n’ont pas identifié les mécanismes d’action du sulfate de glucosamine in vivo, bien qu’il soit au centre de diverses études. Cependant, ce qui semble certain, c’est que le sulfate de glucosamine présente une biodisponibilité notable après administration orale et une clairance réduite par rapport aux autres formulations de suppléments de glucosamine tels que le chlorhydrate de glucosamine. [21] À la lumière de cette biodisponibilité connue, les avantages thérapeutiques théoriques des suppléments de sulfate de glucosamine exogène administrés par voie orale sont basés sur les fonctions hypothétiques de la glucosamine endogène. La glucosamine est un sucre aminé naturel qui sert d’élément de base fondamental des glycosaminoglycanes, l’un des composants structurels présents dans le cartilage et d’autres tissus conjonctifs. Les glycosaminoglycanes contribuent de manière essentielle aux propriétés cartilagineuses, telles que l’élasticité, la résistance et la flexibilité. [22][23] 

Le mécanisme d’action théorique de la glucosamine, et donc du sulfate de glucosamine, repose en grande partie sur des études in vitro analysant son interaction avec les types de cellules présentes dans l’espace articulaire. Le mécanisme d’action proposé du sulfate de glucosamine est donc double. Tout d’abord, la théorie est que le sulfate de glucosamine stimule la synthèse des glycosaminoglycanes et augmente l’expression du collagène de type II dans les chondrocytes. Deuxièmement, on pense que le sulfate de glucosamine prévient la dégradation des glycosaminoglycanes et du collagène en régulant à la baisse la production de cytokines inflammatoires via une synthèse réduite de la prostaglandine E2, une inhibition du facteur nucléaire kappa B (NFkB) et une expression réduite d’enzymes cataboliques telles que les métalloprotéinases (MP) [23-24]. 

Pharmacocinétiques [25] 

La pharmacocinétique de la glucosamine exogène est difficile à étudier car la glucosamine est naturellement présente dans plusieurs liquides biologiques. L’origine de la glucosamine endogène, si elle existe, est inconnue, bien qu’on puisse supposer que la glucosamine endogène résulte principalement du métabolisme du tissu conjonctif, car la glucosamine est contenue dans des tissus qui ne sont pas consommés (par exemple, l’exosquelette des crustacés). 

La plupart des données disponibles sur la pharmacocinétique de la glucosamine ont été obtenues avec le sulfate de glucosamine ; peu d’études ont été publiées sur la pharmacocinétique du chlorhydrate de glucosamine chez les sujets humains. 

La première étude pharmacocinétique du sulfate de glucosamine a été réalisée sur 12 volontaires sains (6 femmes et 6 hommes) après des doses orales répétées [26]. La glucosamine a été rapidement absorbée et disponible dans la circulation systémique. Elle a atteint l’état d’équilibre après 3 heures et la concentration plasmatique maximale était de 10 μM après la prise orale d’une dose standard de 1 500 mg. La concentration plasmatique s’est avérée rester supérieure à la ligne de base jusqu’à 48 heures après l’administration orale. La demi-vie d’élimination a été estimée à 15 heures, sur la base d’une dose orale quotidienne uniqu

Quel est l’impact principal du vieillissement du cartilage ? La glucosamine sulfate est-elle efficace contre le vieillissement du cartilage ? 

Le vieillissement est un facteur majeur de déficience musculo-squelettique, de dégénérescence des tissus articulaires et de développement de l’arthrose [27-28].  Les changements liés à l’âge dans le cartilage articulaire contribuent au développement et à la progression de l’arthrose. Bien que la dégénérescence du cartilage articulaire ne soit pas simplement le résultat du vieillissement et de l’usure mécanique, elle modifie néanmoins les tissus articulaires et le liquide synovial [27-29]. Bien que l’âge avancé soit le plus grand facteur de risque d’arthrose, l’arthrose n’est pas une conséquence inévitable du vieillissement [30]. Le stress cellulaire et les dommages oxydatifs contribuent à l’inflammation chronique qui favorise les maladies liées à l’âge. Les chondrocytes vieillissants expriment un phénotype sécrétoire dit « sénescent », qui présente certaines caractéristiques communes avec le phénotype des chondrocytes dans l’arthrose, notamment en ce qui concerne la production et la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires, de chimiokines et de protéases [31]. 

De nombreuses preuves des effets indirects de la glucosamine sulfate sur le vieillissement ont été obtenues. Une étude protéomique récente [32] a montré que la glucosamine sulfate altère l’expression de protéines impliquées dans les voies de transduction du signal, les réponses redox et au stress, ainsi que la synthèse et le repliement des protéines dans les chondrocytes humains. Il est intéressant de noter que la glucosamine affecte principalement la production d’énergie et les voies métaboliques. Cependant, il n’existe aucune donnée « mécaniste » reliant le glucosamine sulfate à la réduction du stress oxydatif dans les études in vitro ou animales. 

Une autre étude suggère que l’alpha-tocophérol, l’acide ascorbique, le sélénium, la glucosamine sulfate combinée et la chondroïtine exercent des effets antioxydants sur les chondrocytes en culture [33]. Cependant, cette étude a utilisé des produits combinés. Il est donc difficile de déterminer si la GLcN seule a des effets directs et spécifiques sur le stress oxydatif. 

Enfin, une étude a examiné les effets de GlcN.S sur l’expression de l’hémo-oxygénase (HO-1), de p22 (Phox) (une sous-unité du complexe NADPH) et de l’oxyde nitrique synthase inductible (iNOS) par des chondrocytes humains primaires in vitro [34]. L’expression du gène HO-1 a été régulée à la hausse par 10 mmol/l de GlcN.S (24 h). L’expression du gène p22 (Phox) a été régulée à la baisse par 10 mmol/l de GlcN.S (traitement de 48 h) ; le gène HO-1 a été régulé à la baisse par l’IL-1β et 10 mmol/l de GlcN.S ont semblé restaurer les niveaux d’expression aux valeurs de base. 

Il a récemment été décrit que l’arthrose était associée à une altération de l’ON-acétyl-glycosaminylation (O-GlcNAc) des protéines du cartilage des patients [35]. Depuis la découverte de cette modification protéique par Torres et Hart [36], la signalisation O-GlcNAc a été impliquée dans un large éventail de fonctions physiologiques et pathologiques [37]. De plus, il est de plus en plus reconnu que les altérations globales de la protéine O-GlcNAc sont impliquées dans la physiopathologie des maladies chroniques et liées à l’âge, telles que le diabète, l’hypertrophie et l’insuffisance cardiaques, les troubles immunologiques, les maladies cardiovasculaires, la neurodégénérescence et le cancer [38-39]. En ce sens, il a été décrit que la GlcN augmente le flux à travers la voie de l’hexosamine, modifiant la quantité de protéines acylées en O-GlcNAc, et agissant ainsi comme un agent protecteur contre le stress cellulaire et favorisant la survie cellulaire [40]. Les données préliminaires du laboratoire de Herrero Beaumont montrent que le traitement à la glucosamine pourrait diminuer les dommages causés par l’arthrose parallèlement à une diminution des protéines modifiées par O-GlcNAc 

Un autre effet indirect de la GlcN sur le vieillissement pourrait se produire par son effet sur l’inflammation. Un certain nombre de publications récentes ont décrit les effets anti-inflammatoires d’une dose élevée de GlcN dans des modèles de polyarthrite rhumatoïde [41-42]. Ces résultats sont soulignés par des études utilisant des concentrations physiologiques de GlcN.S, où l’on a observé une augmentation des niveaux d’ARNm et de la protéine centrale de l’aggrécane, ainsi qu’une diminution de la production de MMP-3 dans des chondrocytes humaines atteints d’arthrose [43]. 

La question clé est de savoir si la GlcN est capable d’interférer avec le métabolisme du glucose des chondrocytes. Les chondrocytes sont hautement glycolytiques et le glucose est un carburant métabolique important pour les chondrocytes entièrement différenciés, à la fois pendant le développement postnatal et dans le cartilage articulaire adulte [44]. Le glucose est également un précurseur structurel courant pour la synthèse des glycosaminoglycanes de la matrice extracellulaire (GAG) [44]. De plus, les chondrocytes expriment le récepteur de l’insuline et sont très sensibles aux taux de glucose extracellulaire et intracellulaire [45]. 

Les chondrocytes sains ont une boucle de rétroaction négative pour contrôler l’absorption du glucose en modulant l’expression du transporteur de glucose-1 (GLUT-1), en fonction des taux de glucose extracellulaire. Par conséquent, si le glucose extracellulaire augmente, les chondrocytes induisent la dégradation de GLUT-1. Cependant, dans les chondrocytes arthrosiques, cette rétroaction semble être perturbée. Ainsi, en cas de taux de glucose élevé, les transporteurs GLUT-1 ne peuvent pas être correctement régulés à la baisse et une accumulation intracellulaire de glucose se produit avec des effets délétères ultérieurs [46-47]. Il s’agit d’un phénomène extrêmement intéressant qui pourrait avoir des répercussions majeures pour la population âgée où le diabète non détecté (c’est-à-dire subclinique, léger) et l’arthrose précoce surviennent fréquemment ensemble.  

Ce fait pourrait expliquer un mécanisme d’action potentiel de la glucosamine qui partage le système de transporteur GLUT avec le glucose. Ainsi, des concentrations élevées de glucosamine sulfate et de chlorhydrate de glucosamine pourraient potentiellement agir comme un inhibiteur compétitif de l’absorption du glucose [48] et protéger les chondrocytes contre un taux de glucose élevé. 

La compétition intracellulaire peut également se produire au niveau du substrat puisque le glucose et la glucosamine sont tous deux phosphorylés par la même enzyme, la glucokinase (hexokinase). Cependant, à son tour, la glucosamine phosphorylée est un inhibiteur allostérique de la glucokinase. La conséquence de cela est une boucle de rétroaction négative qui bloque la glycolyse [49-50]. 

Persiani et al. ont décrit le profil pharmacocinétique complet de la glucosamine, après trois doses orales (une fois par jour, administration consécutive) de 1500 mg de glucosamine sulfate cristalline chez des volontaires sains [51].  Les paramètres pharmacocinétiques indiquent qu’elle est éliminée avec une demi-vie estimée à environ 15 heures, ce qui appuie le dosage une fois par jour. Enfin, la pharmacocinétique était linéaire dans la plage de doses de 750 à 1500 mg de glucosamine sulfate, mais n’était pas clairement définie à des doses plus élevées [51]. 

Il n’existe actuellement aucune étude ayant testé la glucosamine comme agent chondroprotecteur dans un contexte préventif. Néanmoins, il existe des preuves indirectes issues d’essais publiés, montrant un rôle possible de la glucosamine comme agent préventif dans la progression de l’arthrose du genou. La glucosamine sulfate a en effet empêché le pincement de l’espace articulaire (JSN) dans deux essais randomisés, contrôlés par placebo, en double aveugle, d’une durée de 3 ans sur l’arthrose du genou [52-53]. Plusieurs points importants peuvent être tirés de ces essais. Le premier concerne les caractéristiques légères à modérées de la population de patients au départ. Les effets observés dans cette population peuvent donc être extrapolés, avec une certaine prudence, à la population générale à risque d’arthrose. Le deuxième point est que l’analyse des sous-groupes de patientes ménopausées a montré plus d’effets sur la structure articulaire dans ce sous-groupe que dans la population globale [54] 

Le fait d’être une femme comporte un facteur de risque plus élevé de développement d’arthrose et les effets observés dans ce sous-groupe de patients peuvent être prédictifs de la réponse au traitement ou de son effet préventif si le traitement est initié plus tôt. 

La n-acetylglucosamine (NAG) (55)

La NAG est un dérivé acétylé de la glucosamine, ce dérivé possède un groupe acétyle (COCH₃) lié à la molécule de glucosamine, ce qui la distingue de la glucosamine classique. Cette modification lui confère des propriétés différentes. 

La NAG et la NAG sulfatée peuvent être isolées de l’héparine ou du sulfate de kératine [56-57]. L’héparine, qui est produite par les basophiles et les mastocytes, est constituée d’une unité disaccharidique répétitive à sulfatation variable et agit comme anticoagulant. L’unité disaccharidique répétitive majeure du sulfate de kératine, également appelé kératosulfate, est composée de galactose et de NAG sulfatée. Le sulfate de kératine est distribué dans la cornée, le cartilage et les os et agit généralement comme un coussin dans les articulations pour absorber les chocs mécaniques. 

Des glycoprotéines contenant de la NAG peuvent être trouvées dans les muqueuses du tube digestif. Cependant, la modification des saccharides peut favoriser la liaison des agents pathogènes. Par exemple, la NAG-β-(1–4)-NAG est présente dans les protéines membranaires des cellules endothéliales microvasculaires cérébrales (BMEC) et agit comme ligand de la protéine de membrane externe A (OmpA) d’Escherichia coli K1 pour faciliter le transport bactérien à travers la barrière hémato-encéphalique chez les nouveau-nés [58-59]. 

La NAG et ses dérivés ont été utilisés dans les compléments alimentaires et pour le développement thérapeutique [60-63] en raison de ses caractéristiques uniques. Les tests de toxicité révèlent que la GlcNAc est sûr. Avec 800 mg administrés par voie orale, la concentration maximale moyenne (C max ) de NAG dans le plasma était de 162,7 ± 125,2 ng/mL et le temps pour atteindre la concentration maximale (T max ) était de 1,56 ± 1,23 h [64]. 

Il a en outre été démontré que 54 % de la glucosamine administrée (GlcN) était excrétée dans l’urine en une journée, indiquant la voie de clairance de la NAG [65]. Par conséquent, la NAG peut potentiellement être utilisée dans de nombreuses applications importantes. 

Production de la nag par biofermentation du glucose 

Une façon de produire de la NAG consiste à modifier génétiquement des micro-organismes en utilisant le glucose comme substrat. Le glucose étant le substrat principal de la production de NAG, le fructose est ajouté pour maintenir l’approvisionnement énergétique nécessaire à la prolifération bactérienne. Dans ce procédé, une concentration élevée (supérieure à 120 g/L) de NAG a été obtenue après une fermentation de 60 h et constitue donc de loin le procédé le plus efficace [66]. 

C’est la méthode qui est utilisé pour fabriquer notre NAG à l’aide de glucose issue de maïs (non ogm).

Traitement des lésions articulaires 

De nombreux essais cliniques ont été réalisés pour traiter des patients souffrant de troubles articulaires, notamment de maladies arthritiques, d’arthrose, de polyarthrite rhumatoïde, de lésions cartilagineuses, de lésions articulaires et de maladies dégénératives des articulations (MDO). Les préparations contenant de la NAG sont administrées par voie parentérale, orale, transmuqueuse et topique. Les résultats de ces administrations indiquent que la NAG améliore considérablement la prévention des lésions articulaires [67-72]. De plus, la GlcNAc inhibe également l’activité de l’élastase et la libération de superoxyde par les leucocytes polynucléaires humains [73-74]. 

La NAG est un candidat potentiel pour le traitement des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) 

La NAG est capable d’améliorer la libération de mucopolysaccharides acides par les fibroblastes et de restaurer la formation de la structure protectrice du tractus gastro-intestinal [75]. De plus, la GlcNAc augmente l’élasticité du tissu périvasculaire, ce qui entraîne une augmentation du flux sanguin artério-capillaire. La NAG agit comme un agent cytoprotecteur pour restaurer l’intégrité et la fonction normale de la muqueuse chez l’homme [76-77]. Un essai clinique pilote a été réalisé pour identifier l’effet thérapeutique de la NAG sur les MICI. Les enfants atteints de la maladie de Crohn symptomatique ont montré une nette amélioration après administration orale ou rectale de NAG [78]. Par conséquent, la NAG semble prometteuse en tant que traitement peu coûteux et non toxique des MICI chroniques. 

Une étude [79] a analysé le transport facilité et les effets métaboliques de la glucosamine (GlcN) et de la N-acétylglucosamine (NAG) dans les chondrocytes articulaires humains. 

En conclusion les auteurs ont expliqué la glucosamine mais pas le NAG est activement importé et métabolisé par les chondrocytes articulaires humains. À de faibles concentrations millimolaires, la glucosamine inhibe tandis que NAG stimule le transport facilité du glucose. GlcN inhibe la synthèse des glycosaminoglycanes sulfatés mais NAG augmente les niveaux d’acide hyaluronique et cela est lié à une expression accrue de HAS-2. Le transport du glucose inhibé par la GlcN est associé à une incorporation membranaire supprimée des protéines GLUT1 et 6. Ainsi, les différences identifiées dans l’absorption de la GlcN et de la NAG et leurs effets sur le transport et le métabolisme du glucose dans les chondrocytes indiquent que ces deux aminosucres ont des mécanismes moléculaires distincts médiant leurs activités biologiques.

Le sulfate de chondroïtine (CS) est un glycosaminoglycane naturel présent dans tous les tissus conjonctifs, en particulier dans la matrice extracellulaire (MEC) du cartilage articulaire. Ce sulfate est lié de manière covalente à un sucre composé d’acide glucuronique (GlcA) et de N-acétylgalactosamine (GalNAc). Le CS possède une charge négative, interagit avec les protéines de la MEC et contribue à réguler de nombreux processus cellulaires [81]. 

Le CS fait partie des SYSADOA oraux (médicaments symptomatiques à action lente pour l’arthrose) avec la capacité de ralentir la progression de l’arthrose, comme cela a été démontré dans divers essais [82-83] La substance a un début d’action retardé et son effet thérapeutique n’est accessible qu’après quelques semaines de traitement. Le CS a également été étudié en tant que DMOAD (médicament modificateur de la maladie de l’arthrose) avec la capacité de modifier l’évolution de la maladie de l’arthrose et sa progression en diminuant la progression du rétrécissement de l’espace articulaire [82,84].  

Les chondrocytes sont essentielles à la préservation des caractéristiques normales du cartilage. Dans le cartilage arthrosique, les chondrocytes apoptotiques ont été trouvés en plus grand nombre que dans le cartilage normal [85-87]. Cela suggère que l’apoptose est un mécanisme potentiel de perte de chondrocytes dans l’arthrose et la dégénérescence progressive du cartilage. Il a été démontré que le CS réduit le nombre de chondrocytes apoptotiques dans des études in vitro et in vivo [88-90]. 

Le CS a également démontré sa capacité à augmenter la production de protéoglycanes et de collagène de type II (effet anabolique) [91-93]. Bassleer et al. [92] ont démontré que le CS contrecarrait l’effet négatif de l’IL-1β en augmentant les composants de la matrice extracellulaire tels que le protéoglycane et le collagène de type II et en diminuant la synthèse de PGE2. 

Le CS pourrait également avoir un effet anti-catabolique en limitant la synthèse/activité des métalloprotéases, responsables de la dégradation des composants de la matrice extracellulaire [94 – 97]. 

Wang et al. [94] ont cultivé des chondrocytes dans des milieux supplémentés en IL-1β, ce qui a diminué l’accumulation d’aggrécane, d’acide hyaluronique et de collagène de type II dans la matrice associée aux cellules (CAM) et augmenté les concentrations intracellulaires de MMP-1, -3 et -13. Le polysulfate de chondroïtine a restauré l’expression de ces molécules de CAM 

dans ces cultures traitées à l’IL-1 bêta. Cet effet résultait probablement, en partie, de la régulation négative des MMP. 

Holzmann et al. [97] ont fourni la preuve que le CS module les événements de signalisation dans les chondrocytes en même temps que la régulation négative de MMP-13. 

Le CS joue également un rôle dans la modulation de l’inflammation. Des études ont démontré que l’IL-1β est la cytokine responsable de la dégradation des composants de la matrice extracellulaire dans les tissus des patients atteints d’arthrose [98]. L’IL-1β active erk1/2, p38MAPK et JNK et induit des translocations nucléaires de NF-κB et AP-1 (protéine activatrice-1), qui améliorent l’expression de cytokines pro- et anti-inflammatoires et de diverses enzymes qui perpétueront la réaction inflammatoire de l’arthrose [99]. Il a été démontré que le CS d’origine bovine diminue la translocation nucléaire de NF-κB, de p38MAPK et de la phosphorylation d’erk1/2 induite par l’IL-1β [90].

Gag : glycosaminoglycanes ; AH : acide hyaluronique ; TIMP : inhibiteur tissulaire des métalloprotéinases ; MMP : métalloprotéinase ; ROS : espèces réactives de l’oxygene ; JNK : kinase N-terminale de c-Jun ; PGE2 : prostaglandine E2 ; Erk : kinases régulées par le signal extracellulaire ; RANKL : ligand du recepteur activateur du facteur nucléaire kappa B 

Au fil des années, de nombreuses études ont démontré les effets bénéfiques du CS sur l’arthrose [100-106] ; cependant, il existe également des preuves contradictoires dans certains essais publiés [107-110], ce qui conduit à un débat constant concernant le rôle du CS dans le traitement de l’arthrose. 

Un article s’est intéressé au sujet pour tenter d’expliquer les résultats contradictoires, et a conclu que cela semble être liés à la qualité des préparations utilisés

Problèmes liés à la qualité des compléments alimentaires 

En Europe, les produits CS de qualité pharmaceutique hautement purifiés sont disponibles sous forme de médicaments sur ordonnance ; cependant, dans de nombreux pays, comme les États-Unis, le CS n’est disponible que sous forme de complément alimentaire. 

Les compléments alimentaires à base de CS varient en termes d’origine, de quantité, de pureté, de contaminants et de pratiques de fabrication [111]. Il existe également une tendance à combiner les compléments alimentaires à base de CS avec d’autres ingrédients, alors que la plupart des études cliniques se sont concentrées sur des produits à base de CS à ingrédient unique. Les compléments alimentaires à base de CS ne sont pas soumis à des pratiques réglementaires strictes qui garantissent la qualité et la pureté des produits sur ordonnance, et certaines études ont même démontré que beaucoup ne contiennent pas la quantité annoncée sur l’étiquette [112]. 

Da Cunha et al. [113] ont démontré que la teneur en CS des compléments alimentaires était conforme aux spécifications de l’étiquette dans moins de la moitié des échantillons et que les pourcentages contenus dans les autres échantillons étaient très inférieurs au pourcentage déclaré sur l’étiquette. L’origine des CS contenus dans les compléments alimentaires était également variable, la plupart étant d’origine porcine et bovine, mais des poissons cartilagineux ont également été trouvés et, dans un échantillon, l’origine n’a pas pu être déterminée en raison de la très faible teneur en CS. 

Même parmi les CS de qualité pharmaceutique, la composition des préparations de CS ne correspond pas toujours à la description des fabricants. En fait, une étude a démontré que sur 16 échantillons, seulement 5 contenaient plus de 90 % de CS, tandis que 11 en contenaient moins de 15 %, la maltodextrine étant le principal contaminant [114] 

Ainsi, notamment en raison des problèmes de qualité concernant la fabrication des produits CS, les recommandations actuelles suggèrent que seules les formulations CS de qualité pharmaceutique devraient être utilisées dans la pratique clinique [115]. 

Cette affirmation est corroborée par le fait qu’une méta-analyse récente a démontré que lorsque seules des études sur les CS de qualité pharmaceutique étaient utilisées, les effets thérapeutiques semblaient plus significatifs [116]. Les résultats de différence moyenne standardisée plus faibles pour les compléments alimentaires CS pourraient avoir été affectés par l’utilisation des préparations CS de moindre qualitémentionnées ci-dessus.= 

Dans une étude récente [115] comparant les CS de qualité pharmaceutique aux compléments alimentaires (CA), il a été démontré qu’un seul échantillon de CA (sur 5) avait des effets biologiques similaires à ceux des produits de qualité pharmaceutique. Cela montre que l’efficacité des FS pourrait être limitée par la faible qualité des échantillons de CA choisis. Cependant, cela démontre également que les CA de haute qualité peuvent avoir des effets thérapeutiques équivalents à leurs homologues de qualité pharmaceutique. 

Malgré cela, étant donné que bon nombre de ces suppléments présentent des niveaux de pureté inférieurs, il est recommandé, lorsqu’un supplément de CS est considéré comme une option thérapeutique, de n’utiliser que des formulations de CS de qualité pharmaceutique. 

C’est naturellement le cas de notre chondroïtine sulfate marine qui est fabriqué selon les méthodes et les normes les plus strictes du milieu pharmaceutique, garantissant une pureté totale du produit. 

Propriétés des isomères de la CS

Chimiquement, le monomère CS est une molécule de disaccharide constituée de N -acétylgalactosamine et d’acide glucuronique ; le groupe sulfate du CS peut être lié à la fraction galactosamine en deux positions, 4 ou 6, ce qui explique l’existence de deux isomères 

La plupart des CS contiennent des groupes sulfate en position 4 (CS-A) ou 6 (CS-C) de l’unité GalNAc, mais peuvent également être sulfatés aux deux positions (CS-E), faisant du CS un polyanion fortement chargé [117]. Plusieurs sulfotransférases (ST) impliquées dans la 4-O- et la 6-O-sulfatation des unités GalNAc sont responsables de l’obtention de CS avec différents degrés de sulfatation (0,1–1,3 par unité disaccharidique) et différents modèles [118]. 

Plusieurs auteurs ont suggéré différents rôles biologiques du CS dans la biologie du cartilage, tels que les fonctions de signalisation de divers facteurs de croissance qui sont étroitement associés aux profils de sulfatation du CS. De plus, les mutations des gènes STs provoquent des anomalies du cartilage et des os, ce qui souligne l’importance de la sulfatation du CS dans la différenciation chondrogénique [119] Il a également été démontré que les profils de sulfatation du CS sont impliqués dans la prolifération des chondrocytes, la modulation de la chondrogenèse dans les cellules stromales mésenchymateuses primaires (MSC) ou la lignée cellulaire préchondrogénique ATDC5, soit en tant que facteur exogène supplémenté dans le milieu ou intégré dans des systèmes d’administration de médicaments, ainsi qu’en tant que composant d’échafaudages [120-123]. 

Des différences ont également été observées dans la prévalence des isomères CS dans l’apparition de l’arthrose. Une diminution du rapport CS-6/CS-4 a été décrite dans les stades avancés de l’arthrose, à la fois dans des échantillons de cartilage articulaire humain de pleine épaisseur et de liquide synovial [124-126]. 

Les sources externes de supplémentation avec une proportion plus élevée de CS-6 sont rares, mais la découverte de sources durables dérivées de sous-produits de la pêche, en raison d’une augmentation des politiques de recherche et d’innovation en économie circulaire, offre un grand potentiel pour les applications de l’OA [127]. Récemment, les CS provenant de sous-produits et de rejets de poissons cartilagineux ont été caractérisés comme des sources précieuses d’isomères à prédominance CS-6, disponibles en rendements élevés et en grandes quantités dans l’industrie de transformation du poisson [128-130]. 

Grace a la caractérisation physicochimique par spectroscopie Raman [131], il a été possible d’établir des ratios qui permettent de classer les différents types de sulfate de chondroïtine d’origine piscicole et bovine en sulfatation majeure 6S, 4S ou contribution égale. On observe une prévalence de la sulfatation 6S chez tous les produits de type poissons et une dominance 4s pour le mammifère. 

Le CS d’origine marine présente une proportion plus élevée de l’isomère 6S, offrant un potentiel thérapeutique [132] 

Une étude [132] à évaluer l’effet d’une supplémentation exogène en CS, dérivé du requin-chat tacheté ( Scyliorhinus canicula ), du requin bleu ( Prionace glauca ), de la raie épineuse ( Raja clavata ) et du CS bovin (référence), sur la prolifération des lignées cellulaires ostéochondrales (MG-63 et T/C-28a2) et la différenciation chondrogénique des cellules stromales mésenchymateuses (MSC) 

Les auteurs ont conclu que les valeurs intermédiaires des isomères CS-4 et -6 améliorent la prolifération cellulaire et offrent un potentiel de promotion chondrogénique, bien que d’autres études soient nécessaires pour élucider son mécanisme d’action. 

La conclusion en détail : Les valeurs intermédiaires des isomères CS-4 et CS-6 des espèces S. canicula (petit requin) et R. clavata (raie) ont contribué à améliorer de manière significative la prolifération des lignées cellulaires ostéoblastiques et chondrocytaires, tandis que la prévalence du CS-6, présent chez P. glauca (requin bleue), n’a pas eu d’effet majeur aux moments étudiés.  De plus, les profils de sulfatation de l’ajout exogène de CS ont affecté de manière discrète la différenciation chondrogénique des MSC et, même si les CS de S. canicula et de R. clavata ont montré une expression améliorée des marqueurs liés à la chondrogénèse, ceux-ci n’étaient pas statistiquement significatifs. 

Le méthylsulfonylméthane (MSM) est un composé organosulfuré naturel utilisé comme médecine complémentaire et alternative (MCA) sous divers noms, notamment diméthylsulfone, méthylsulfone, sulfonylbisméthane, soufre organique ou diméthylsulfoxyde cristallin [134]. Il est présent en petite quantités dans de nombreux aliments. 

Le méthylsulfonylméthane (MSM) est devenu un complément alimentaire populaire utilisé à diverses fins, notamment comme agent anti-inflammatoire. Il a été bien étudié dans des modèles animaux, ainsi que dans des essais cliniques et des expériences sur l’homme. Diverses mesures de résultats spécifiques à la santé sont améliorées grâce à la supplémentation en MSM, notamment l’inflammation, les douleurs articulaires/musculaires, le stress oxydatif et la capacité antioxydante. Des preuves initiales sont disponibles concernant la dose de MSM nécessaire pour apporter des bénéfices, bien que des travaux supplémentaires soient en cours pour déterminer la dose précise et la durée du traitement nécessaires pour offrir des bénéfices optimaux. En tant que substance approuvée GRAS (Generally Recognized As Safe), le MSM est bien toléré par la plupart des individus à des doses allant jusqu’à quatre grammes par jour, avec peu d’effets secondaires connus et légers. 

Synthèse du MSM – le cycle du soufre

Le MSM fait partie des composés méthyl- S -méthane du cycle du soufre terrestre. La synthèse naturelle du MSM commence par l’absorption de sulfate pour produire du diméthylsulfoniopropionate (DMSP) par les algues, le phytoplancton et d’autres micro-organismes marins [135]. Le DMSP est soit clivé pour former du sulfure de diméthyle (DMS) soit soumis à une déméthiolation produisant du méthanethiol, qui peut ensuite être converti en DMS [136]. Environ 1 à 2 % du DMS produit dans les océans est transformé en aérosol [135]. 

Le DMS atmosphérique est oxydé par l’ozone, l’irradiation UV, le nitrate (NO3 ) ou le radical hydroxyle (OH) pour former du DMSO ou du dioxyde de soufre [136-141]. Les niveaux atmosphériques de DMSO et de MSM semblent dépendre de la saison avec un maximum au printemps/été et un minimum en hiver [142], peut-être en raison de la production et de la volatilité du DMS qui dépendent de la température. Les produits DMS oxydés comme le dioxyde de soufre contribuent à l’augmentation de la condensation et de la formation de nuages [143-144], fournissant ainsi un véhicule au DMSO pour retourner sur Terre dissous dans les précipitations où il peut subir une dismutation en DMS ou en MSM [145]. 

Une fois absorbés dans le sol, le DMSO et le MSM seront absorbés par les plantes [146] ou utilisés par des bactéries mutualistes du sol telles que l’additif biorémédiateur, Pseudomonas putida , afin d’améliorer les conditions du sol [147- 152]. Le MSM est largement exprimé dans un certain nombre de fruits [146,153], de légumes [146,153-154] et de céréales [153,155], bien que l’ampleur de la bioaccumulation du MSM dépende de la plante. À ce stade, le MSM et les autres sources de soufre sont consommés comme produit végétal et excrétés, libérés comme sous-produit de la respiration végétale sous forme de sulfure, ou se décomposent finalement lorsque la plante meurt. Les sources de soufre non aérosolisées peuvent ensuite être oxydées en sulfate et incorporées dans les minéraux, qui subissent l’érosion et retournent aux océans, complétant ainsi ce sous-cycle du soufre. 

Alternativement, le MSM produit synthétiquement est fabriqué par oxydation du DMSO avec du peroxyde d’hydrogène (H2O2) et purifié par cristallisation ou distillation. Biochimiquement, ce MSM fabriqué ne présenterait aucune différence structurelle ou de sécurité détectable par rapport au produit naturellement [156]. Étant donné que la concentration de MSM est de l’ordre de quelques centièmes de ppm dans les sources alimentaires, le MSM produit synthétiquement permet d’ingérer des quantités bioactives sans avoir à consommer des quantités irréalistes de nourriture. 

Absorption et biodisponibilité

Les sources exogènes de MSM sont introduites dans l’organisme par la supplémentation ou la consommation d’aliments comme les fruits [146,153], les légumes [146,153-154], les céréales [153-154], le porto [157], le café [153], le thé [153,158] et le lait de vache [153,159]. En plus du MSM, la méthionine absorbée, le méthanethiol, le DMS et le DMSO peuvent être utilisés par le microbiote pour contribuer à l’agrégat de MSM dans l’hôte mammifère [160-162] 

Cela dit, la flore intestinale est facilement manipulée par l’alimentation [163], l’exercice [164] ou d’autres facteurs et affecte probablement les sources de MSM biodisponibles, comme suggéré dans la grossesse [165]. Des études pharmacocinétiques indiquent que le MSM est rapidement absorbé chez le rat [166-167] et l’homme [168], en 2,1 h et < 1 h, respectivement. 

La distribution tissulaire chez l’homme est également probablement répandue car elle a été détectée dans le liquide céphalo-rachidien et répartie uniformément entre la matière grise et la matière blanche du cerveau [169-173]. De plus, la demi-vie biologique dans le cerveau est estimée à 7,5 h [174], tandis que la demi-vie générale est censée être supérieure à 12 h [168]. Le MSM systémique persistant constitue la source biodisponible. 

Mécanisme d’action

En raison de sa capacité accrue à pénétrer les membranes et à s’infiltrer dans tout le corps, la fonction mécaniste complète du MSM peut impliquer un ensemble de types cellulaires et est donc difficile à élucider. Les résultats d’études in vitro et in vivo suggèrent que le MSM agit à l’interface de l’inflammation et du stress oxydatif au niveau transcriptionnel et subcellulaire. En raison de la petite taille de ce composé organosulfuré, il est difficile de distinguer les effets directs et indirects. 

Arthrite et inflammation

Le MSM est actuellement un traitement de médecine complémentaire et alternative, utilisé seul ou en association, pour l’arthrite et d’autres maladies inflammatoires. Le MSM, en tant que micronutriment aux propriétés de pénétration améliorées, est généralement intégré à d’autres agents anti-arthritiques, notamment la glucosamine, le sulfate de chondroïtine et l’acide boswellique [175]. 

Un certain nombre d’études in vitro suggèrent que le MSM exerce un effet anti-inflammatoire par la réduction de l’expression des cytokines [176-179]. 

Dans son aperçu du MSM, le Dr Stanley Jacob fait référence à onze études de cas de patients souffrant d’arthrose qui ont connu une amélioration de leurs symptômes après une supplémentation en MSM [180]. Les essais cliniques suggèrent que le MSM est efficace pour réduire la douleur, comme l’indiquent l’échelle de douleur EVA [181,183], la sous-échelle de douleur WOMAC [181,182,184,185], la sous-échelle de douleur SF36 [181,185] et l’indice de Lequesne [183]. Des améliorations concomitantes ont également été observées au niveau de la raideur [181,184,185] et du gonflement [183]. De plus, dans l’étude menée par Usha et Naidu [183], le MSM en association avec la glucosamine a potentialisé les améliorations de la douleur, de l’intensité de la douleur et du gonflement. 

D’autres études humaines utilisant des thérapies combinées rapportent des résultats similaires. Par exemple, la douleur et la raideur associées à l’arthrite ont été considérablement améliorées grâce à l’utilisation de glucosamine, de sulfate de chondroïtine et de MSM (GCM) [187-188]. 

Le MSM s’est également montré efficace pour réduire la douleur arthritique lorsqu’il est utilisé en association avec l’acide boswellique [189] et le collagène de type II [191]. 

En plus de l’arthrite, le MSM améliore l’inflammation dans un certain nombre d’autres pathologies. Par exemple, le MSM a atténué l’expression des cytokines in vivo dans le cas de colite induite [192], de lésions pulmonaires [193] et de lésions hépatiques [193-194]. 

Préservation du cartilage

La dégradation du cartilage a longtemps été considérée comme la force motrice de l’arthrose [195]. Le cartilage articulaire est caractérisé par une matrice extracellulaire (ECM) dense avec peu ou pas d’apport sanguin favorisant l’extraction des nutriments du liquide synovial adjacent [196]. Les cytokines pro-inflammatoires, en particulier l’IL-1β et le TNF-α, sont impliquées dans le processus de destruction de l’ECM du cartilage [197]. Avec un apport sanguin minimal et des microenvironnements hypoxiques possibles, des études in vitro suggèrent que le MSM protège le cartilage par : 

• ses effets suppresseurs sur l’IL-1β et le TNF-α [176,178-179]  
• en rétablissant possiblement le métabolisme cellulaire perturbé par des modifications induites par l’hypoxie. 

Améliorer l’amplitude des mouvements et la fonction physique

Avec les améliorations susmentionnées de l’inflammation et de la préservation du cartilage, des changements bénéfiques dans la fonction physique globale ont également été notés, sans surprise, grâce à l’utilisation de mesures subjectives 

Dans les études menées auprès de populations arthrosiques recevant quotidiennement du MSM, des améliorations significatives de la fonction physique ont été observées, évaluées par le WOMAC [181-182,184-185], le SF36 [182,184-185] et la fonction locomotrice agrégée (ALF) [184]. Les mesures cinétiques objectives du genou après des lésions musculaires induites par un exercice excentrique n’étaient pas concluantes, mais suggèrent que le MSM peut aider à la récupération maximale isométrique de l’extenseur du genou [186]. 

Le MSM a été utilisé dans un certain nombre de thérapies combinées avec des résultats positifs. Une supplémentation en glucosamine, sulfate de chondroïtine, MSM, extrait de feuille de goyave et vitamine D a amélioré la fonction physique chez les patients souffrant d’arthrose du genou selon la Japanese Knee OA Measure [187]. Un supplément de GCM a réussi à augmenter la capacité fonctionnelle et la mobilité articulaire [188]. Il a également été démontré que le MSM en association avec l’acide boswellique améliorait la fonction articulaire du genou telle qu’évaluée par l’indice de Lequesne [189]. Le MSM avec de l’arginine l -α-cétoglutarate, du collagène de type I hydrolysé et de la bromélaïne pris quotidiennement pendant trois mois après la réparation de la coiffe des rotateurs a amélioré l’intégrité de la réparation sans affecter les résultats fonctionnels objectifs [190]. 

D’autres études explorant les utilisations du MSM dans les thérapies combinées n’ont pas montré d’améliorations significatives, là encore une fois il faut pouvoir se poser la question de la méthodologie employée mais également de la qualité des produits employé, tout comme le cas de la chondroïtine sulfate, un manque de pureté peut brouiller les résultats. 

Une revue systématique de 2011 sur les suppléments de GCM comme traitement de la maladie dégénérative des articulations de la colonne vertébrale et de la discopathie dégénérative n’a pas permis de conclure sur l’efficacité en raison du manque de littérature de qualité [198]. Il y donc un besoin urgent d’études plus qualitatives sur le sujet. 

Pour réduire les douleurs musculaires liées à l’exercice

Un exercice intense prolongé peut entraîner des courbatures musculaires causées par des microtraumatismes aux muscles et au tissu conjonctif environnant, entraînant une réponse inflammatoire locale [199]. Le MSM est considéré comme un agent efficace contre les courbatures musculaires en raison de ses effets anti-inflammatoires ainsi que de sa possible contribution soufrée au tissu conjonctif. Les lésions musculaires induites par l’exercice d’endurance ont été réduites avec la supplémentation en MSM, comme mesuré par la créatine kinase [200]. Le prétraitement au MSM a réduit les courbatures musculaires après des exercices de résistance intenses [186 ,201-202] et des exercices d’endurance [203] 

Chez l’homme, le prétraitement au MSM avant un exercice d’endurance entraîne une atténuation aiguë de l’oxydation induite des protéines [204-205], de la bilirubine [200,205], de la peroxydation lipidique [204], de la créatine kinase [200], du glutathion oxydé [204] et de l’acide urique [205] ainsi qu’une augmentation de la capacité antioxydante totale [200, 205]. Après un exercice d’endurance, le glutathion réduit a augmenté avec 10 jours de prétraitement [204] mais a été affecté de manière insignifiante par une dose orale unique juste avant l’exercice [205]. 

Le MSM offre de nombreux autres bienfaits thérapeutiques au-delà de son action sur la fonction articulaire. Parmi eux, on peut citer l’amélioration des allergies saisonnières, l’amélioration de la qualité et de la texture de la peau, ainsi que des effets potentiels sur le cancer et la modulation du système immunitaire [133]. 

Le MSM est un composé organosulfuré naturel aux effets biologiques étendus. L’absorption et la biosynthèse humaines de ce composé dépendent probablement fortement du co-métabolisme entre le microbiote et l’hôte. Qu’il soit produit naturellement ou fabriqué, le MSM ne présente aucune différence biochimique dans sa capacité à servir d’intermédiaire entre le stress oxydatif et l’inflammation. Ce micronutriment est bien toléré pour l’arthrite et un certain nombre d’autres affections liées à l’inflammation, à la fonction physique et aux performances. 

Boswellia serrata ( Salai/Salai guggul ), est un arbre ramifié de taille moyenne à grande de la famille des Burseraceae (genre Boswellia), pousse dans les régions montagneuses sèches de l’Inde, de l’Afrique du Nord et du Moyen-Orient Les extraits de gomme-résine de Boswellia serrata sont traditionnellement utilisés en médecine populaire depuis des siècles pour traiter diverses maladies inflammatoires chroniques.  

La partie résineuse de Boswellia serrata possède des monoterpènes, des diterpènes, des triterpènes, des acides triterpéniques tétracycliques et quatre principaux acides triterpéniques pentacycliques, à savoir l’acide β-boswellique, l’acide acétyl-β-boswellique, l’acide 11-céto-β-boswellique et l’acide acétyl-11-céto-β-boswellique, responsables de l’inhibition des enzymes pro-inflammatoires. Parmi ces quatre acides boswelliques, l’acide acétyl-11-céto-β-boswellique est l’inhibiteur le plus puissant de la 5-lipoxygénase, une enzyme responsable de l’inflammation. 

L’acide boswellique est le principe actif de Boswellia serrata ; il a montré une activité pharmacologique significative dans le traitement des maladies inflammatoires telles que la polyarthrite rhumatoïde, la bronchite chronique, l’asthme et les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (colite ulcéreuse et maladie de Crohn) [207-208]. 

Propriétés pharmacocinétique des acides boswelliques

Le KBA et l’AKBA sont tous deux des médicaments extrêmement lipophiles, ce qui entraîne une absorption réduite par le GIT, mais ils présentent également un temps de rétention élevé. Des études pharmacocinétiques préliminaires ont montré des concentrations minimales d’AKBA et de KBA dans le plasma humain après administration d’ESB [209-214]. De plus, l’incidence de l’AKBA dans le plasma est incertaine en raison de sa désacétylation en KBA in vivo [213]. Contrairement à ce rapport, une autre étude sur le métabolisme des BA a indiqué que l’AKBA n’est pas désacétylé en KBA. Français De plus, il a été démontré que contrairement à l’AKBA, le KBA subit un métabolisme de phase I important dans les microsomes hépatiques du rat et de l’homme, ainsi que dans les hépatocytes. Les profils métaboliques du KBA dans le plasma et le foie du rat se sont révélés similaires dans les études in vitro et in vivo, alors qu’aucun métabolite d’AKBA n’a pu être reconnu. Cela indique que l’étape d’administration doit être davantage mise en œuvre pour augmenter la biodisponibilité de l’AKBA [215]. 

Une autre étude a rapporté que les principales barrières associées à la perméabilité qui compromettaient la biodisponibilité orale du KBA comprenaient sa volatilité gastro-intestinale, le CYP3A4, le métabolisme intestinal médié, l’accumulation dans les entérocytes et la cinétique saturable [216]. 

Une étude a montré que la demi-vie d’élimination de la BA est d’environ six heures. Cela suggère qu’une administration orale du médicament est nécessaire toutes les six heures. L’étude a également montré qu’un état stable du médicament serait atteint dans le plasma après environ trente heures [213]. 

Compte tenu des taux plasmatiques et cérébraux relativement faibles des BA, et en conséquence de leur incapacité à inhiber la 5-LOX dans le sang total, l’abrogation de la synthèse de LTB4 in vivo par des extraits d’encens reste incertaine. Pour exploiter les propriétés pharmacologiques potentielles de différents BA, plusieurs approches ont été utilisées pour améliorer sa biodisponibilité [217].  Il a été constaté que la formulation de BA avec de la lécithine améliorait l’absorption et la pénétration tissulaire de BA dans une étude ouverte randomisée à dose unique [218]. 

Des études cliniques ont montré que l’extrait de Boswellia serrata a non seulement des propriétés anti-inflammatoires et anti-arthritiques, mais améliore également la douleur et la fonction physique [219-222] ; des expériences in vitro montrent également que l’extrait de Boswellia serrata peut inhiber l’expression de facteurs inflammatoires tels que les molécules d’adhésion [223-227]. En ce qui concerne la sécurité de Boswellia serrata , des études ont montré que l’extrait de Boswellia serrata (comme le 5-Loxin et l’Aflapin) n’a pas d’effets secondaires toxiques à des doses plus élevées [227-229]. Ces résultats indiquent que le composé actif de l’extrait de Boswellia (AKBA) est sûr sur la base des preuves actuelles [227,229]. 

En tant que médicaments anti-inflammatoires potentiels pour l’arthrose, l’efficacité du Boswellia et de son extrait a été rapportée dans de nombreux essais cliniques [228,230-233] 

Essais cliniques sur l’homme

Dans un essai humain en double aveugle contrôlé par placebo, l’administration orale de Boswellin, une formulation contenant de l’AKBA et de la BBA, s’est avérée exercer des effets anti-inflammatoires/antiarthritiques chez les patients souffrant d’arthrose [234]. De plus, un nouveau BSE contenant 30 % d’AKBA et connu sous le nom de 5-Loxin a conduit à une amélioration du fonctionnement physique et à une diminution de la douleur chez les patients souffrant d’arthrose, vraisemblablement via la régulation des réponses inflammatoires en diminuant les modulateurs pro-inflammatoires et la dégradation enzymatique du cartilage, sans exercer aucun effet toxique [13].  

Une étude comparative, randomisée, en double aveugle contrôlée par placebo, qui a examiné l’efficacité et la sécurité de la curcumine en association avec la BA, a montré des réponses favorables chez les patients souffrant d’arthrose [235]. 

Une combinaison d’acide boswélliques avec du méthylsulfonylméthane (MSM) a également montré des résultats satisfaisants dans le traitement de l’arthrite du genou [189]. 

L’acide boswelliques est sûr, bien toléré et efficace, ce qui implique son potentiel thérapeutique élevé contre les problèmes articulaires mais également pour un large éventail de maladies chroniques humaines. 

Application de l’acide boswellique dans différentes phases des essais cliniques humains. 

Abréviations : a = BA en combinaison avec la curcumine ; b = 5-Loxin, un nouvel extrait de Boswellia serrata enrichi à 30 % d’AKBA ; c = BA en combinaison avec du méthylsulfonylméthane ; d = extrait de Boswellia serrata H15 ; A = Phase I ; B = Phase II ; C = NA, HDL = lipoprotéines de haute densité ; VS = vitesse de sédimentation des érythrocytes.*= Toutes les études énumérées ci-dessus sont terminées. 

En fonction de la structure moléculaire du collagène, différents mécanismes d’action ont été décrits pour son utilisation comme ingrédient dans la fabrication de compléments alimentaires. Le collagène natif (insoluble ou soluble) est résistant aux protéinases et n’est donc pas digéré dans le tractus gastro-intestinal [237], étant capable de maintenir la structure en triple hélice et d’améliorer la santé des articulations au moyen du mécanisme de tolérance orale [238]. En revanche, la gélatine et les collagènes hydrolysés n’ont pas de triple hélice et, par conséquent, le mécanisme d’action de tolérance orale est perdu. 

les collagènes hydrolysés sont composés d’acides aminés et de peptides de longueur variable (dont des dipeptides et des tripeptides) qui résistent au processus d’hydrolyse intracellulaire évitant leur dégradation par les peptidases et les enzymes hydrolytiques systémiques. Ainsi, les peptides issus des collagènes hydrolysés ont une biodisponibilité élevée leur permettant d’atteindre la circulation sanguine, de s’accumuler dans le tissu cartilagineux et d’induire la synthèse de la matrice extracellulaire cartilagineuse, en stimulant les chondrocytes [239]. 

Les différences dans les mécanismes d’action décrits pour les collagènes natifs et hydrolysés, pourraient même justifier théoriquement une combinaison potentielle des deux types de collagènes pour explorer les effets complémentaires. 

La biodisponibilité des acides aminés et des peptides issus des collagènes hydrolysés est un aspect essentiel pour expliquer les effets du produit au niveau articulaire. De manière générale, il a été démontré que les peptides résistants à l’hydrolyse intracellulaire ont un poids moléculaire plus faible et présentent une absorption intestinale plus élevée [240,241]. Des niveaux de dipeptides dérivés du collagène tels que Pro-Hyp et de tripeptides tels que Pro-Hyp-Gly ont été détectés dans le sang systémique une heure après leur ingestion [242]. Ensuite, ces peptides atteignent les tissus articulaires tels que le cartilage où ils s’accumulent [243]. 

Une fois dans le cartilage, des études in vitro ont démontré que les peptides de collagène exercent différents effets biologiques qui peuvent dépendre du profil peptidique et aminé du collagène hydrolysé [244]. Ainsi, différentes études ont montré que les peptides de collagène stimulent la synthèse de macromolécules de la matrice extracellulaire telles que les protéoglycanes et le collagène de type II [245], induisent la prolifération et la différenciation chondrogéniques [246], augmentent l’activité des ostéoblastes [247] et diminuent l’activité des ostéoclastes [243]. Tous ces effets suggèrent que le collagène hydrolysé peut favoriser la réparation du cartilage en agissant comme chondroprotecteur dans l’arthrose [248].  

La confirmation in vivo des mécanismes décrits à l’aide des systèmes in vitro a conduit à des résultats mitigés comme on peut le voir souvent dans ces études-là. Comblain et al. [249] ont étudié l’effet d’une formulation contenant du collagène hydrolysé, des curcuminoïdes et de l’extrait de thé vert chez des chiens atteints d’arthrose. Bien que des améliorations de la douleur aient été signalées, aucun effet sur les biomarqueurs du catabolisme du cartilage (Coll2-1 et Coll2-1 NO 2 ) n’a été détecté. 

Au contraire, Dar et al. ont détecté un effet chondroprotecteur consistant en une réduction de la MMP-13 et de l’apoptose à la suite de l’administration d’HC à des souris présentant une lésion méniscale-ligamentaire induite [250]. Lee et al. [251] ont également démontré les effets chondroprotecteurs d’un peptide de collagène de faible poids moléculaire d’origine poisson dans un modèle de lapin de transection du ligament croisé antérieur. 

Cette difficulté à extrapoler les données obtenues in vitro aux études in vivo peut être attribuée à plusieurs facteurs différents : 

• Complexité des systèmes biologiques : Contrairement aux études in vitro, qui se déroulent dans un environnement contrôlé et simplifié, les études in vivo se font dans des organismes vivants complexes où de nombreux facteurs interagissent. Ces interactions peuvent altérer l’effet des suppléments, rendant les résultats moins cohérents. 

• Variabilité individuelle : Les études in vivo impliquent des sujets qui peuvent présenter des différences biologiques importantes, telles que l’âge, le sexe, la génétique, l’état de santé et le mode de vie. Ces variables peuvent influencer la manière dont un supplément est absorbé, métabolisé et utilisé par le corps, menant à des résultats variés. 

• Facteurs méthodologiques : Les protocoles utilisés, tels que la durée de l’étude, les doses administrées et les mesures des résultats, peuvent varier d’une étude à l’autre. Cette variabilité méthodologique peut entraîner des résultats incohérents et difficilement comparables entre les études. 

• Qualité et composition des suppléments : La pureté, la biodisponibilité et la formulation des suppléments peuvent influencer leur efficacité. Des études utilisant des produits de différentes qualités ou formulations peuvent aboutir à des résultats divergents. 

• Marqueurs et critères de mesure : Les études in vivo peuvent utiliser des marqueurs et des critères différents pour évaluer l’efficacité des suppléments. Le choix de ces marqueurs peut influencer les résultats observés et compliquer les comparaisons entre études. 

En revanche, les études in vitro, réalisées en dehors d’un organisme vivant, permettent d’isoler des mécanismes précis et de contrôler rigoureusement les conditions expérimentales. Cela donne des résultats plus clairs et reproductibles, mais ces résultats ne prennent pas en compte la complexité des processus biologiques d’un organisme entier, ce qui explique pourquoi les effets observés in vitro peuvent être différents ou moins marqués in vivo. 

Les différences entre les différents collagènes hydrolysés ont été évaluées par Schadow et al. [259] dans une étude sur des explants de cartilage arthrosique humain dans laquelle trois produits différents ont été analysés. 

De grandes différences ont été détectées sur l’activité biologique de chaque collagène hydrolysé, montrant que les effets d’un produit particulier ne peuvent pas être extrapolés à un autre obtenu par un processus différent et contenant par conséquent une composition peptidique différente. Dans une étude ultérieure, Simons et al. [260] ont montré que des différences dans les profils peptidiques pouvaient être détectées même dans différents lots du même collagène hydrolysé [260], ce qui pourrait potentiellement conduire à des activités différentes. 

Selon ces résultats, il semble que lier la biodisponibilité et les effets biologiques à une composition peptidique standardisée serait nécessaire pour garantir que le produit de collagène final soit efficace pour les patients atteints d’arthrose. 

Dans les études évaluant l’utilisation de collagènes hydrolysés pour l’arthrose, on peut constater une grande variabilité car les conceptions, les comparateurs, les dosages, les modes d’administration (seuls ou en combinaison), les origines et les durées d’étude utilisés sont différents, ce qui rend difficile de tirer des conclusions globales. Malgré d’énormes différences méthodologiques, toutes les études ont rapporté, au moins, des résultats partiellement positifs sur les résultats évalués. 

Les paramètres montrant les résultats les plus positifs dans ces essais sont liés à l’amélioration autodéclarée de la symptomatologie de l’arthrose, y compris la fonction, la qualité de vie et la douleur.  

La dose quotidienne utilisé dans les études est très variable, Bernardo et al. [261] dans une étude randomisée en simple aveugle ont rapporté des améliorations de la douleur et de la fonction articulaires après 6 mois d’administration de 1,2 g/jour d’un ingrédient de collagène hydrolysé. En utilisant un autre collagène hydrolysé, Benito-Ruiz et al. [262] ont également démontré des améliorations de la douleur et de la fonction articulaires après 6 mois d’administration, mais avec une dose de 10 g/jour dans une étude randomisée en double aveugle contrôlée par placebo 

Outre la dose quotidienne, il existe également une grande variabilité dans le moment d’administration. Trč et Bohmová [263] dans une étude en double aveugle ont signalé des améliorations de la douleur et de la fonction articulaires par rapport à un traitement par GS (1,5 g/jour) à la suite de l’administration de 10 g/jour d’un collagène hydrolysé pendant 3 mois, tandis que Kilinc et al. [264] dans une étude observationnelle ont signalé des améliorations symptomatiques par rapport à la ligne de base avec un autre collagène hydrolysé administré pendant deux semaines à une dose de 720 mg/jour suivie de deux semaines supplémentaires à une dose de 360 mg/jour. 

Les études sur le collagène montrent une grande variabilité entre eux, mais tous les produits testés, les types de collagène et les dosages semblent donner des résultats positifs (sauf dans une étude) et aucun problème de sécurité n’a été signalé.

Les fonctions les plus importantes de la vitamine C incluent le fait d’être un cofacteur clé dans de nombreuses voies métaboliques, dont plusieurs favorisent le développement et la réparation musculo-squelettiques appropriés chez l’homme. [265] Par exemple, la vitamine C intracellulaire agit comme cofacteur essentiel pour la prolyl hydroxylase et la lysyl hydroxylase, deux enzymes essentielles à la synthèse du collagène. On a également découvert que la vitamine joue un rôle clé dans la différenciation chondrogénique et la synthèse de la matrice extracellulaire. De plus, la vitamine agit pour favoriser la croissance cellulaire en augmentant la synthèse d’ADN et la différenciation des cellules souches mésenchymateuses en divers types de cellules tels que les adipocytes, les ostéoblastes, les myoblastes et les chondrocytes. [266-267]  

De plus, des études ont montré que la vitamine C améliore l’absorption du fer (non héminique) dans l’intestin. [265,268]. Le fer est un cofacteur connu nécessaire à la synthèse du collagène, contribuant ainsi au maintien de la santé musculo-squelettique. 

La vitamine C et son transporteur 

La vitamine C est une vitamine hautement hydrosoluble, qui ne peut pas diffuser à travers les membranes plasmiques hydrophobes. Un système de transport spécifique, les transporteurs de vitamine C dépendants du sodium (SVCT), existe dans la membrane plasmique pour faciliter le processus d’entrée. Deux sous-types du transporteur de vitamine C dépendant du sodium (SVCT1 et SVCT2) ont été découverts [266,269-271]. 

Le SVCT1 est exprimé dans des tissus tels que le foie, les reins et les cellules épithéliales intestinales, tandis que le SVCT2 est principalement observé dans des tissus tels que le cerveau, le cœur et les muscles. [266,269-270] 

Nous avons précédemment démontré l’expression du SVCT2 dans les chondrocytes, les cellules stromales de la moelle osseuse, les ostéoblastes et le cartilage articulaire. [269-274] 

 Notre laboratoire a précédemment rapporté que le transporteur SVCT2 est régulé négativement dans les tissus humains atteints d’arthrose et dans les os vieillissants des souris. [266,269-274] De plus, il est connu que le vieillissement, le stress oxydatif et l’inflammation peuvent altérer négativement l’expression de SVCT2 dans ces tissus. [266, 275-276] 

La propriété inhérente la plus importante de la vitamine C est sa capacité à agir comme un puissant antioxydant, avec la capacité de réduire et de stabiliser les composés radicaux libres potentiellement nocifs. On sait qu’un facteur majeur contribuant à la dégénérescence cartilagineuse induite par l’âge (OA) se produit en raison de la formation et de l’accumulation de radicaux libres (superoxyde, peroxyde d’hydrogène, peroxynitrite) dans les chondrocytes [277] 

Plus spécifiquement, ces espèces réactives de l’oxygène induisent une instabilité génomique dans les chondrocytes humaines conduisant à une réduction du cartilage viable [278]. Compte tenu de ce fait, il suggère que les antioxydants tels que la vitamine C pourraient jouer un rôle protecteur en empêchant la survenue d’un dysfonctionnement des chondrocytes induit par le stress oxydatif. 

Supplémentation en vitamine C pour l’arthrose 

Bien qu’aucun essai clinique en double aveugle contrôlé par placebo n’ait été réalisé à ce jour, de nombreuses études prospectives et transversales ont examiné l’effet potentiel de l’apport en vitamine C sur l’incidence et la progression de l’arthrose. 

Dans l’une des plus grandes études longitudinales publiées à ce jour, la relation entre la supplémentation en vitamine C et ses effets sur le développement et la progression de l’arthrose du genou chez l’homme a été étudiée. L’étude de 2011 a porté sur plus de 1 023 patients âgés de 40 ans ou plus et, à l’aide d’une IRM, le statut d’arthrose de chaque individu a été déterminé.[278] Dix ans plus tard, chaque participant a été soumis à une deuxième IRM pour déterminer la progression de l’arthrose, ainsi qu’à un questionnaire détaillé visant à déterminer l’apport quotidien en vitamine C. Les résultats ont montré que les participants qui prenaient des suppléments de vitamine étaient 11 % moins susceptibles de développer une arthrose par rapport à ceux qui n’en prenaient pas. Cependant, les résultats n’ont également démontré aucune différence significative dans la progression de l’arthrose entre les deux groupes. Ainsi, Peregoy et Wilder [278] ont conclu que la vitamine C agissait de manière chondroprotectrice conduisant à la prévention de l’arthrose, mais n’avait aucun effet sur le retard de la progression de la maladie une fois établie.  

Par exemple, dans l’étude transversale de 2007, 293 personnes en bonne santé ont été analysées pour leur apport quotidien en vitamine C sur 10 ans. Après cette période, une IRM a été réalisée au cours de laquelle le volume du cartilage, la surface osseuse, les défauts du cartilage et les lésions de la moelle osseuse ont été évalués. Il a été démontré que l’apport en vitamine C avait un effet bénéfique en réduisant la taille des os et les lésions de la moelle osseuse, deux éléments importants dans la pathogenèse de l’arthrose du genou.[279] D’autres preuves bénéfiques ont été présentées dans l’étude de 2019, où les régimes alimentaires de 314 sujets (⩾65 ans) diagnostiqués avec une dyslipidémie (un facteur de risque d’arthrose) ont été suivis pendant plusieurs années. Après ajustement en fonction de la quantité de vitamine C ingérée, du sexe et de plusieurs autres variables, il a été découvert que les sujets se situant dans le quartile le plus bas de l’apport en vitamine C présentaient un risque 3,29 fois plus élevé de développer une arthrose au cours de leur vie que les sujets du quartile supérieur.[280] 

Plusieurs autres études publiées dans la littérature sont arrivées à la conclusion opposée [281-283] Aucune association entre l’apport en vitamine C et le risque de développer une arthrose n’a été notée dans la grande étude de cohorte prospective menée par Veen et al. en 2020. [283] De plus, Chaganti et al. ont réalisé une étude cas-témoins imbriquée qui a examiné la corrélation entre l’arthrose du genou et les taux sériques circulants de vitamine C et E. Les participants ont été divisés en tertiles en fonction des taux sériques de vitamine C au moyen d’analyses sanguines. Par la suite, les patients ont subi une imagerie radiographique pour établir la ligne de base. Des taux sériques répétés et une imagerie ont été effectués lors d’un suivi de 30 mois. Les résultats ont démontré que les individus dans le tertile le plus élevé de vitamine C sérique initiale n’ont pas connu de chondroprotection et peuvent même être plus sujets à l’arthrose du genou.[284] Plus récemment, Li et al. [282] ont obtenu les mêmes résultats dans leur étude transversale qui a finalement trouvé une corrélation positive entre l’apport en vitamine C et la prévalence accrue de l’arthrose du genou. 

Dans l’ensemble, les études cliniques sur l’homme ont montré des résultats mitigés et restent donc controversées. Il est urgent de réaliser un essai clinique multicentrique en double aveugle à grande échelle pour comprendre l’effet bénéfique de la vitamine C dans l’arthrose. 

Études in vitro impliquant la vitamine C pour la réparation du cartilage 

Plusieurs études in vitro utilisant des chondrocytes humaines ont été réalisées. Une étude particulière a traité les chondrocytes avec du peroxyde d’hydrogène pour induire la production de ROS. Il est bien connu que des niveaux élevés de ROS dans les espaces articulaires sont préjudiciables à la fonction, à la régénération et à la prolifération des chondrocytes. [285-286] 

Pour tester la capacité de la vitamine C à atténuer les dommages causés par les ROS dans les chondrocytes humains, les cellules ont été soumises au peroxyde d’hydrogène avec le traitement ultérieur de diverses doses de vitamine C (100 ou 200 μM). Le traitement à la vitamine C réduit l’activité des marqueurs pro-inflammatoires, diminue l’apoptose et stimule la production de collagène et de protéoglycane.[287] 

Les effets bénéfiques de la vitamine C réduisant l’inflammation et la fonction des ostéoblastes ont également été documentés par l’analyse in vitro de Burger et al. Dans cette étude de 2017, des copeaux osseux prélevés dans des régions sclérotiques et non sclérotiques de l’os sous-chondral des articulations humaines atteintes d’arthrose ont été cultivés. Les cellules cultivées avec l’ajout de 0,1 mM d’acide ascorbique ont montré une capacité proliférative améliorée ainsi qu’une réduction des cellules sénescentes et des ROS.[288] 

Après une analyse de ces données, Dunlap et all [289] précise la chose suivante « nous émettons l’hypothèse que plusieurs facteurs importants n’ont pas été pleinement pris en compte dans la collecte et l’analyse des données, ce qui pourrait être à l’origine des divergences observées dans plusieurs ensembles de données. Ces facteurs comprennent (a) la non-prise en compte des complexités de l’expression du système de transport SVCT1/2 dans les études cliniques humaines et (b) la non-prise en compte appropriée du mécanisme de biosynthèse de la vitamine C dans les modèles animaux (par exemple, souris/rats). 

Par conséquent, les résultats de ces modèles animaux ne se traduisent pas efficacement dans la condition humaine. De plus, nous supposons que les données obtenues à partir de plusieurs des études humaines répertoriées dans le tableau 2 de l’étude peuvent ne pas être concluantes en raison de la non-prise en compte complète de la régulation altérée du transporteur SVCT dans les conditions pathologiques. Des rapports récents sur divers types de cellules et de tissus, y compris le cartilage, ont montré que le transporteur de vitamine C est dérégulé dans des conditions physiopathologiques telles que l’arthrose. [274,290-291]. Dans de telles conditions, l’absorption de vitamine C pendant la supplémentation ou l’injection ne pourra pas agir de manière intracellulaire comme antioxydant, mais restera plutôt extracellulaire où la vitamine peut aider à la génération de ROS, conduisant finalement à d’autres dommages aux tissus environnants. » [292-293].