Qu'est-ce-que l'arthrite rhumatoïde appelée également polyarthrite rhumatoïde ?

L'arthrite rhumatoïde appelée aussi polyarthrite rhumatoïde est caractérisée par la destruction des os et du cartilage. Bien que son étiologie soit inconnue, le radical hydroxyle a été suggéré d'être impliqué dans la pathogenèse de la polyarthrite rhumatoïde. C’est une maladie inflammatoire chronique qui est due à un dérèglement du système immunitaire qui affecte un nombre croissant de personnes. Elle se produit habituellement entre 30-55 ans et une prépondérance féminine [ 1 ].

Quels sont les symptômes de l'arthrite ou polyarthrite rhumatoïde ?

Elle provoque des gonflements et des douleurs, notamment au niveau des mains, des poignets et des genoux. Au début, elle se manifeste par des douleurs nocturnes, surtout en seconde partie de nuit et des raideurs matinales. La fièvre et la fatigue sont également fréquentes. Puis, dans 20 à 30 % des cas, l’inflammation provoque la dégradation progressive du cartilage et de l’os des articulations touchées et entraîne leur déformation.

Le stress oxydatif ou stress oxydant serait lié à l'arthrite, polyarthrite rhumatoïde

Généralement, les OS résultent des diverses espèces oxydantes telles que les espèces réactives d'oxygène (ROS) et pourraient être définis comme un déséquilibre entre oxydants et antioxydants, ce qui entraîne une perturbation de la signalisation et du contrôle redox ou des dommages moléculaires [ 5 ]. Il existe deux familles principales d'oxydants, qui comprennent des espèces réactives d'oxygène (ROS) et les espèces réactives d'azote (RNS) [ 6 ]. Il a été rapporté que le liquide synovial et le sang périphérique des patients atteints de PR ont des niveaux élevés de molécules générées par ROS et ROS, y compris le superoxyde, le peroxyde, les radicaux hydroxyle ainsi que le RNS tels que le peroxynitrite [ 7, 8 ].

Que peut apporter l'eau hydrogénée à forte teneur en hydrogène moléculaire ?

La recherche récente a montré que l'inhalation de l'hydrogène, ou la consommation d'eau riche en hydrogène joue un rôle protecteur dans le cœur, le cerveau et les lésions d' ischémie-réperfusion hépatique en neutralisant OH et ONOO - , in vitro [ 11 ]. En tant qu'antioxydant puissant et sélectif, l'hydrogène peut être particulièrement approprié pour le traitement du stress oxydatif induit par la polyarthrite rhumatoïde [ 10 ,12 ,13 ].

Dans cette étude, il a été émis l'hypothèse que l'hydrogène diminuerait les réponses inflammatoires, dans un modèle de souris de l'arthrite induite par le collagène (CIA), en subissant le stress oxydatif sur les RA-FLS. Pour identifier le mécanisme d'action, nous avons étudié l'influence de l'hydrogène sur le développement des RA-FLS, l'expression de cytokines pro-inflammatoires et les voies de signalisation.

Résultat :

Dans le groupe de modèle de souris CIA, l'enflure des articulations a été observé par rapport au témoin (figure 1A et 1B). De plus, dans l'examen histopathologique, des signes d'arthrite tels que l'hyperplasie synoviale, l'arthro-sténose, l'infiltration de cellules inflammatoires et la destruction du cartilage ont été observés (figure 2B ). Ensemble, ces données qui ont suggéré ce modèle ont été couronnées de succès. Des études récentes ont démontré que l'eau hydrogénée peut jouer un rôle protecteur dans le développement de la PR en réduisant le stress oxydatif [ 10 ,12, 13 ]. Par conséquent, nous nous attendions à une atténuation de la gravité de l'arthrite chez les souris CIA. Comme montré dans les figures 1C et 2C. Les modifications histopathologiques étaient moins évidentes chez les souris traitées à l'hydrogène par rapport aux témoins. Le score d'arthrite et d' incidence de la maladie dans le groupe traité à l' hydrogène est réduite (figures 1C et 2C). Par conséquent, nos données suggèrent que le traitement par l'eau hydrogénée a démontré un rôle protecteur dans le pronostic de la polyarthrite rhumatoïde.

Figure 1 : Pictogrammes montrant une observation flagrante des articulations animales dans le modèle de la souris de la PR. A. Animal normal. B. Modèle de gonflement des articulations chez la souris CIA. C. Gonflement des articulations réduit chez les souris traitées à l'hydrogène.

Figure 2 : Changements histopathologiques chez les souris CIA et les animaux traités à l'hydrogène modèle (200 ×). Micrographies lumineuses de sections articulaires colorées avec de l'hématoxyline et de l'Eosine. A. Il n'y avait pas de changements pathologiques chez les souris normales. B. Les signes histopathologiques de l'arthrite tels que l'hyperplasie synoviale, l'arthro-sténose, l'infiltration de cellules inflammatoires et la destruction du cartilage ont été observés chez des souris CIA. C. Les modifications histopathologiques étaient moins évidentes chez les souris traitées à l'hydrogène que chez les véhicules.

Effets de l'hydrogène moléculaire (eau hydrogénée) sur la prolifération cellulaire.

Pour approfondir le mécanisme derrière les effets thérapeutiques de l'hydrogène sur la PR, nous avons examiné le taux de prolifération en utilisant un test MTT modifié pour voir si l'hydrogène joue un rôle dans la prolifération cellulaire. Les RA-FLS ont été traités avec H₂O₂ (peroxyde d'hydrogène), ou H₂O₂ et de l'hydrogène. Les cellules synoviales non traitées ont été incluses comme témoins. Le dosage montre que le taux de prolifération des cellules co-traitées avec de l'hydrogène et H₂O₂ a été diminué par rapport aux cellules traitées avec H₂O₂ seul, ce qui suggère que l'hydrogène réduit la prolifération cellulaire stimulée par H₂O₂ (peroxyde d'hydrogène) in vitro (figure 3).

La prolifération cellulaire dans différents groupes.

L'histogramme du test MTT montre que le taux de prolifération de l'hydrogène et de H₂O₂  a été diminué par rapport à H₂O₂. Avec l'extension du temps de traitement, les groupes H₂O₂ dans les cellules proliférantes de H₂O₂ et hydrogène n'ont pas de différence significative. (V représente un groupe H₂O₂, H représente H₂O₂ et un groupe hydrogène, 1 représente 24 h, 2 représentent 48 h et 3 représentent 72 h).

Effets du milieu riche en hydrogène sur les produits oxydatifs cellulaires et l'état anti-oxydant

Lorsqu'on compare davantage le traitement par H₂O₂, le traitement par H₂ a augmenté le niveau de SOD et le niveau de GSH réduit ( Figure 4 ), les niveaux de 8-OHdG ont diminué dans le groupe traité par H₂ après le temps de traitement (Figure 4). Ces résultats indiquent que la molécule d'hydrogène a eu un effet significatif sur le stress oxydatif. 

Effets du milieu riche en hydrogène sur les produits oxydatifs cellulaires et le statut antioxydant. Des histographes d'échantillons comparant le traitement par H₂O₂, le traitement par H₂ ont augmenté le taux de SOD et le taux de GSH réduit. Les niveaux de 8-OHdG ont diminué dans le groupe de traitement de H₂ après le temps de traitement. (V représente un groupe H₂O₂, H représente H₂O₂ et un groupe hydrogène, 1 représente 24 h, 2 représente 48 h, 3 représente 72 h et N représente un contrôle normal).

Effets du traitement par l'hydrogène moléculaire (eau hydrogénée) sur les MAPK et la voie NF-KB

La famille de transcription NF-κB joue un rôle important dans la réponse inflammatoire de la progression de la PR. Les MAPK ((ou tout simplement, MAP kinases)) régulent considérablement les événements liés à la RA, en particulier dans les expressions des protéases. Comme prévu, l'exposition de H₂ a considérablement diminué l'activation MAPK et NF-kB dans les RA-FLS (Figure 5). Ces résultats indiquent que H₂ pourrait inhiber le processus d'inflammation dans les RA-FLS traités par H₂O₂ en régulant les voies intracellulaires MAPK et NF-κB.

Effets du traitement de l'hydrogène sur les MAPK et la voie NF-κB. Les histogrammes représentatifs montrent que l'exposition à H₂ a diminué les MAPK et l'activation de NF-κB dans les RA-FLS de manière significative, par rapport à d'autres groupes. (V représente un groupe H₂O₂, H représente H₂O₂ et un groupe hydrogène, 1 représente 24 h, 2 représente 48 h, 3 représente 72 h et N représente un contrôle normal).

Effets du traitement par l'hydrogène moléculaire (eau hydrogénée) sur l'expression de TGF-β1 (facteur de croissance transformant-bêta).

TGF-β1 régule la croissance cellulaire, l'adhésion et la différenciation dans une variété de types de cellules. Nous avons évalué l'effet de H₂ sur l'activation du TGF-β1 dans les cellules synoviales. La pré-incubation de RA-FLSS avec H₂O₂ élevé d'expression de TGF-β1 à l'intérieur du cytosol et une diminution de l' expression du TGF-β1 avec H₂ . L'effet H₂O₂ a été inversé de manière significative par H₂ (hydrogène moléculaire) (figure 6).