Conception et évaluation d’un système nanohybride oral pour la prévention de l’ostéoporose et de l’anémie induites par la dexaméthasone

Abstract

Cette étude vise à développer une stratégie innovante en nanotechnologie pour la prévention simultanée de l’ostéoporose et de l’anémie induites par l’utilisation excessive et inappropriée des corticostéroïdes. Pour atteindre cet objectif, deux systèmes nanométriques administrés par voie orale à différents moments de la journée ont été conçus. Le premier est constitué de fer hydroxydé adipaté tartrate et de nanoparticules de sélénium encapsulés dans une matrice de chitosane réticulée par le tripolyphosphate de sodium. Le second associe de l’hydroxyapatite nanométrique et de la vitamine D. Les différents nanomatériaux ont été préparés selon des protocoles chimiques contrôlés puis caractérisés par spectroscopie ultraviolet-visible, spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier et diffraction des rayons X. Les résultats ont confirmé la formation des nanosystèmes et mis en évidence les interactions entre leurs constituants. Le fer hydroxydé adipaté tartrate a présenté une structure faiblement cristalline avec une taille cristalline d’environ 2,7 nm, tandis que les nanoparticules de sélénium ont montré une structure semi-cristalline de taille moyenne de 18,97 ± 4,46 nm. Le chitosane extrait des carapaces de crevettes a révélé une structure semicristalline caractérisée par un pic principal à 21°. Le système hybride fer–sélénium encapsulé dans le chitosane a présenté une taille cristalline d’environ 18,5 nm. L’hydroxyapatite nanométrique a montré une structure hautement cristalline avec une taille cristalline d’environ 24 nm, conservée après incorporation de la vitamine D avec une légère diminution de la cristallinité. L’étude biologique in vivo a été réalisée sur 26 rats répartis en huit groupes expérimentaux. L’ostéoporose et l’anémie ont été induites par l’administration de dexaméthasone pendant 28 jours. Les traitements ont été administrés quotidiennement par gavage. Les groupes de référence ont reçu respectivement un supplément de fer et un supplément de calcium. Les formulations expérimentales ont été administrées séparément au cours de la journée, tandis que le groupe combiné a reçu les deux traitements à des moments distincts. Les analyses hématologiques ont montré que la dexaméthasone a provoqué une diminution importante de l’hémoglobine. À l’inverse, le groupe ayant reçu la combinaison des deux nanosystèmes a présenté une amélioration notable des paramètres hématologiques ainsi que des marqueurs biochimiques hépatiques. L’étude histologique a révélé une réduction marquée de l’épaisseur corticale du fémur chez les animaux traités uniquement par dexaméthasone, alors que le traitement combiné a permis une restauration significative de cette épaisseur. Au niveau hépatique, les observations ont montré une architecture tissulaire proche de la normale chez les animaux ayant reçu la combinaison thérapeutique. Les résultats démontrent la supériorité de la stratégie combinée par rapport aux traitements conventionnels. Cette efficacité est attribuée à l’action synergique des propriétés antioxydantes du sélénium, de la biodisponibilité du fer hydroxydé adipaté tartrate, du potentiel ostéogénique de l’hydroxyapatite nanométrique, du rôle régulateur de la vitamine D et des propriétés du chitosane comme vecteur favorisant l’absorption. Cette approche constitue une perspective prometteuse pour la prévention des complications chroniques associées à l’usage excessif des corticostéroïdes.