Les expériences neutroniques menées au laboratoire national d'Oak Ridge (ORNL) du ministère de l'Énergie (DOE) ont fourni des informations essentielles sur le désordre structurel des os qui affecte la qualité des os et peut entraîner des fractures. L'étude, publiée dans la revue Nature Communications, révèle comment la disposition des plaquettes minérales dans les os leur confère force et flexibilité, et comment ces propriétés sont affectées par la maladie, le vieillissement et l'ostéoporose.

Les os sont composés d’un arrangement complexe de composants minéraux et protéiques, et l’organisation de ces composants à l’échelle nanométrique joue un rôle crucial dans la fonction et la solidité des os. Le tissu osseux est constamment remodelé, les anciens tissus osseux étant dégradés et de nouveaux tissus se formant. À mesure que les gens vieillissent, l’équilibre entre ces deux processus peut être perturbé, entraînant une perte de masse osseuse et un risque accru de fractures.

L'équipe de recherche, dirigée par le Dr Christopher Rau et le Dr Richard LeSar de l'ORNL, a utilisé des techniques de diffusion de neutrons pour étudier la structure nanométrique du tissu osseux chez des individus en bonne santé et des individus souffrant d'ostéoporose. La diffusion des neutrons est un outil puissant pour étudier la structure des matériaux, car les neutrons peuvent pénétrer profondément dans les échantillons sans les endommager, ce qui la rend idéale pour étudier les tissus biologiques.

Les expériences ont révélé que le tissu osseux sain possède un arrangement hautement organisé de plaquettes minérales, disposées selon un motif régulier qui confère à l’os sa force et sa flexibilité. Dans l’ostéoporose, les plaquettes minérales sont moins bien organisées, ce qui entraîne une diminution de la solidité des os.

L’étude a également révélé que l’organisation des plaquettes minérales est affectée par le type de collagène présent dans le tissu osseux. Le collagène est une protéine qui constitue la structure du tissu osseux, et sa structure et sa composition peuvent affecter l'organisation des plaquettes minérales. Les résultats suggèrent que cibler le collagène pourrait constituer une stratégie thérapeutique potentielle pour améliorer la qualité des os et réduire le risque de fractures.

Dans l’ensemble, l’étude fournit des informations importantes sur la structure nanométrique du tissu osseux et sur la manière dont elle est affectée par la maladie et le vieillissement. Les résultats pourraient conduire au développement de nouveaux traitements contre l’ostéoporose et d’autres maladies osseuses qui affectent la qualité et la solidité des os.