Role of the Gαq/11 intracellular pathway in the parathyroid hormone bone action : study in a bone specific Gαq/11 deficient mice with chronic renal failure

La parathormone joue un rôle clé dans l’homéostasie osseuse. En se liant à l’ostéoblaste par son récepteur, elle active la voie de signalisation Gαs/PKA qui a un rôle ostéoanabolique, et la voie Gα q/11/PKC, dont le rôle n’est que partiellement connu. Lors de l’insuffisance rénale chronique, les patients présentent une hyperparathyroïdie (HPT) et des atteintes osseuses. Notre objectif était de décrire le rôle osseux de la voie PKC dans un modèle de souris transgéniques (Tg) inactivées pour Gα q/11/PKC au niveau osseux, avec ou sans HPT induite par un régime enrichi en phosphate et/ou une insuffisance rénale. Nous avons développé une méthode de quantification scintigraphique osseuse in vivo pour le suivi longitudinal ostéoblastique, et étudié les modifications biochimiques et structurales par µCT. Les souris Tg, comparées aux contrôles, avaient une activité ostéoblastique augmentée et des altérations de la structure osseuse. En cas d’insuffisance rénale, les altérations osseuses et l’activité ostéoblastique étaient moins importantes. L’inactivation de la voie PKC avait donc un rôle osseux protecteur lors de l’HPT modérée de l’insuffisance rénale.Parathyroid hormone (PTH) plays a crucial role in bone homeostasis. PTH binds to its receptor in osteoblasts and activates two distinct pathways, the Gαs/PKA and the Gαq/11/PKC pathway. Whereas Gαs/PKA has osteoanabolic action, the role of the latter is uncertain. Chronic kidney disease (CKD) leads to hyperparathyroidism and osteodystrophy. This study explores the role of Gα q/11/PKC signaling in osteoblast specific Gα q/11/PKC knockout (Ko) mice under physiological conditions and in hyperparathyroidism induced by high phosphate diet and/or CKD. To this end a quantitative bone planar scintigraphic method was established, allowing for in vivo follow up study of osteoblast activity and related to µCT and biochemical findings. Gα q/11/PKC Ko mice have increased osteoblast activity and bone microarchitectural impairment. CKD Ko mice exhibit a decreased osteoblast activity and preserved bone architecture compared to control. Thus, PKC inactivation may protect bone in case of moderate hyperparathyroidism secondary to CKD