La carboxylation dépendante de la vitamine K dans les ostéoblastes régule la résorption osseuse via GAS6 chez la souris mâle

Pourquoi cela compte pour les os et la santé quotidienne

Avec l’âge, les os perdent lentement de leur solidité, ce qui rend les fractures provoquées par de simples chutes plus probables. Beaucoup d’entre nous savent que le calcium et la vitamine D sont importants pour la santé osseuse, mais la vitamine K est restée plus mystérieuse. Cette étude chez la souris dévoile une voie concrète par laquelle la vitamine K peut influencer la résistance osseuse : en aidant les cellules qui construisent l’os à contrôler celles qui le détruisent. Comprendre cette communication cachée entre cellules pourrait, un jour, informer la prévention ou le traitement de pathologies comme l’ostéoporose.

Le remodelage permanent de notre squelette

Notre squelette n’est pas une structure fixe ; il se renouvelle en permanence. Deux types cellulaires principaux partagent cette tâche. Les ostéoblastes construisent le nouvel os, tandis que les ostéoclastes détruisent l’os ancien ou endommagé afin qu’il puisse être remplacé. Lorsque ces deux activités sont équilibrées, les os restent solides. Lorsque la dégradation dépasse la reconstruction, les os s’amincissent et deviennent fragiles. Les cliniciens ont longtemps suspecté un rôle de la vitamine K dans cet équilibre, car des personnes présentant de faibles taux de vitamine K montrent souvent une densité osseuse moindre ou davantage de fractures. Pourtant, le mécanisme sous-jacent restait flou.

La marque chimique de la vitamine K dans les cellules formatrices d’os

À l’intérieur des cellules, la vitamine K agit comme cofacteur d’une enzyme qui ajoute des groupes chimiques particuliers à certaines protéines, un processus nommé carboxylation. Les auteurs ont d’abord vérifié où cette chimie dépendante de la vitamine K est la plus active dans l’os. Ils ont constaté que les enzymes clés de cette réaction sont bien plus abondantes dans les ostéoblastes que dans les ostéoclastes, ce qui suggère que la vitamine K agit principalement via les cellules formatrices d’os. Pour tester ce que fait cette modification dans des animaux vivants, ils ont conçu des souris mâles dont les ostéoblastes étaient dépourvus de l’enzyme de carboxylation. Ces souris présentaient une densité osseuse accrue à six mois. Des mesures détaillées ont montré que la formation d’os elle‑même n’était pas fortement augmentée ; en revanche, il y avait moins d’ostéoclastes et ceux-ci étaient plus petits, et les marqueurs sanguins de la dégradation osseuse étaient réduits. Autrement dit, l’arrêt de la chimie dépendante de la vitamine K dans les ostéoblastes a atténué la résorption osseuse.

Un messager caché entre constructeurs et destructeurs

L’équipe s’est alors demandé comment les ostéoblastes utilisent des protéines dépendantes de la vitamine K pour influencer les ostéoclastes. Dans des cultures cellulaires mixtes, les cellules de la moelle osseuse formaient beaucoup moins d’ostéoclastes lorsqu’elles étaient associées à des ostéoblastes dépourvus de l’enzyme de carboxylation, bien que les signaux pro- et anti‑ostéoclastes habituels (comme RANKL, M-CSF et OPG) restassent inchangés. Cela suggérait l’existence d’un signal additionnel modifié par la vitamine K. En criblant les protéines connues dépendantes de la vitamine K, les chercheurs ont identifié GAS6, une protéine synthétisée et sécrétée par les ostéoblastes, comme un candidat solide. GAS6 peut activer une famille de récepteurs appelée TAM sur de nombreuses cellules de type immunitaire. Ici, ses récepteurs MerTK et AXL ont été retrouvés sur les précurseurs d’ostéoclastes, et l’ajout de GAS6 purifié et entièrement carboxylé a activé ces récepteurs et leurs voies de signalisation en aval dans ces précurseurs.

Approfondir comment GAS6 favorise les gros ostéoclastes

Pour déterminer l’action réelle de GAS6, les chercheurs ont bloqué les récepteurs TAM dans des cultures mixtes d’ostéoblastes et de moelle osseuse. L’inhibition de ces récepteurs a fortement réduit la formation d’ostéoclastes grands et multinoyés. À l’inverse, l’ajout de GAS6 recombinante carboxylée aux cultures de moelle osseuse a augmenté à la fois le nombre et la taille des ostéoclastes de façon dépendante de la dose. Fait intéressant, GAS6 n’a eu que des effets modestes sur les gènes qui déterminent l’identité des ostéoclastes. En revanche, il a fortement favorisé la fusion de petits précurseurs en ostéoclastes matures et volumineux, comme montré par un ingénieux test fluorescent de fusion. Enfin, dans un modèle murin complémentaire produisant un excès de GAS6 au niveau hépatique, la moelle osseuse contenait davantage de GAS6, les animaux présentaient plus d’ostéoclastes et de plus grande taille, et leur densité osseuse était réduite. Ce résultat miroir renforce l’idée que GAS6 est un messager clé, dépendant de la vitamine K, qui favorise la résorption osseuse.

Ce que cela signifie pour les os et la vitamine K

Ensemble, ces résultats révèlent une nouvelle voie par laquelle la vitamine K peut influencer la santé osseuse. Plutôt que d’agir principalement sur le dépôt minéral, la carboxylation dépendante de la vitamine K dans les ostéoblastes contribue à activer GAS6, qui stimule à son tour la fusion et la maturation des ostéoclastes résorbant l’os. Lorsque cette voie est atténuée, la dégradation osseuse ralentit et la masse osseuse augmente ; quand elle est amplifiée, la résorption s’accélère et la masse osseuse diminue. Bien que ces résultats proviennent de souris mâles et ne se traduisent pas encore directement en recommandations de suppléments pour les humains, ils éclairent l’importance de la biologie de la vitamine K pour le squelette et mettent en avant GAS6 et ses récepteurs comme cibles potentielles pour ajuster finement le remodelage osseux.

Citation: Pata, M., Pham, D.N.T., Lacombe, J. et al. Vitamin K-dependent carboxylation in osteoblasts regulates bone resorption through GAS6 in male mice. Bone Res 14, 48 (2026). https://doi.org/10.1038/s41413-026-00528-2

Mots-clés: vitamine K, remodelage osseux, ostéoclastes, GAS6, ostéoporose