Cellule gliale

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Cellules gliales
Cellules gliales

Le système nerveux est constitué de deux types de cellules, les neurones et les cellules gliales. Beaucoup plus fréquemment que les neurones (pour lesquels l'événement reste rare dans la plupart des cas) les cellules gliales peuvent se reproduire par mitose. Elles jouent un rôle primordial en assurant l'isolement des tissus nerveux, les fonctions métaboliques, le soutien squelettique et la protection vis à vis des corps étrangers en cas de lésions. De récents travaux montrent que certaines cellules gliales jouent également un rôle actif dans la transmission de l'influx nerveux.

Sommaire

[modifier] Historique

Les cellules gliales furent découvertes en 1891 par Santiago Ramón y Cajal. Le cerveau contient à peu près neuf fois plus de cellules gliales que de neurones. Le fait fut découvert au début du XXe siècle, et donna par déformations journalistiques successives naissance au mythe que « nous n'utiliserions que 10 % de notre cerveau pour penser ». Il a cependant été établi que les cellules gliales jouent un rôle dans la prise de fonctionnalité des connexions synaptiques, et donc dans la vitesse d'apprentissage.

[modifier] Classification

On distingue deux classes de cellules gliales, les cellules de la microglie et les cellules de la macroglie. On différencie aussi les cellules gliales par leur localisation, dans le système nerveux central (SNC) ou dans le système nerveux périphérique (SNP).

[modifier] Les cellules microgliales

Elles représentent de 5 à 25% de toutes les cellules du système nerveux central (SNC). Elles sont différentes des cellules macrogliales, que ce soit en ce qui a trait à leur morphologie, de leur fonction ou de leur origine. Ces petites cellules, généralement de forme étoilée, sont mobiles. Elles appartiennent au groupe des macrophages, des cellules capables de phagocytose qui peuplent les différents tissus de l'organisme et sont issues de la moelle hématopoïétique. Leur cytoplasme peut être visualisé par des colorants argentiques.

Les cellules microgliales peuvent proliférer lorsque des lésions surviennent dans le SNC. Elles deviennent des cellules présentatrices d'antigènes. Quand elles sont actives, elles expriment à leur surface les CMH1 et CMH2. Elles secrètent en outre des cytokines, des protéines et des radicaux libres (ex.: anions superoxyde) qui peuvent aggraver les lésions.

[modifier] Les cellules macrogliales

Ces cellules sont très nombreuses dans le système nerveux central (dans le cerveau, les cellules gliales sont dix fois plus nombreuses que les neurones). Mais il en existe aussi dans le système nerveux périphérique, où ces cellules ont des fonctions analogues à certaines cellules gliales du système nerveux central.

[modifier] Les cellules gliales du système nerveux central

Ces cellules dérivent des glioblastes du tube neural embryonnaire.

  • Les astrocytes ont une forme étoilée, avec de nombreux prolongements qui se répartissent tout autour de la cellule. Ce sont les plus grosses cellules du tissu nerveux. On distingue les astrocytes de type I, qui sont en contact avec les capillaires sanguins, et les astrocytes de type II, entourant le neurone et la fente synaptique empêchant ainsi la dispersion des neurotransmetteurs. De plus, les astrocytes synthétisent des neurotransmetteurs.Ils maintiennent également les neurones en bon état de fonctionnement en leur apportant de l'énergie.Ils contribuent à maintenir l'équilibre de la composition du liquide extra cellulaire. Grâce à leurs "pieds", les astrocytes assurent un lien fonctionnel entre les vaisseaux et les neurones: ils prélèvent les substrats énergétiques(glucose, oxygène) au niveau des vaisseaux sanguins et les amènent aux neurones,ils débarassent également les neurones des substances de dégradation qui doivent être évacuées par les vaisseaux sanguins.
  • Les oligodendrocytes sont plus petits que les astrocytes et portent moins de prolongements qu'eux. Ils sont à l'origine des gaines de myéline entourant les axones des fibres nerveuses.Il existe des petites portions d'axone non recouvertes de myéline appelées noeuds de Ranvier. Elles sont marquées par les galactocérébrosides.
  • Les épendymocytes dérivent des épendymoblastes. Elles forment un épithélium simple (une paroi) qui délimite les différentes cavités du système nerveux central. Ces cellules sont aussi responsables de la synthèse du liquide céphalo-rachidien (LCR)

[modifier] Les cellules gliales du système nerveux périphérique

Ces cellules dérivent des glioblastes du tube neural de l'embryon.

  • Les cellules satellites ont une fonction analogue aux astrocytes. Elles entourent les neurones sensoriels et autonomes. La différence est qu'elles sont dans un milieu où est présent du tissu non neural.
  • Les cellules de Schwann, comme les oligodendrocytes, assurent la myélinisation des axones, c'est-à-dire leur isolation électrique. Il existe néanmoins de petites différences entre ces deux types de cellules. Les cellules de Schwann n'existent qu'au niveau du système nerveux périphérique. Une cellule de Schwann forme la gaine de myéline autour d'un seul axone, alors que les oligodendrocytes peuvent myéliniser plusieurs axones.

[modifier] Rôle

Dans le système nerveux central, les cellules gliales assurent l'homéostasie du milieu neuronal (astrocytes). Elles isolent également physiquement les neurones, en formant la barrière hémato-encéphalique (épendymocytes et astrocytes de type I). Toute substance doit traverser cette barrière avant d'atteindre les neurones.

Les astrocytes de type I assurent aussi la fonction de charpente et la fonction métabolique. Les astrocytes de type II ont des échanges simultanément avec plusieurs neurones. Ils permettent de synchroniser l'activité synaptique, en faisant varier les concentrations ioniques autour des neurones ce qui modifie l'état électrique et donc la réactivité de ces neurones. Les astrocytes disposent aussi de récepteurs aux neurotransmetteurs, tout comme les neurones : ils sont donc influencés par l'activité synaptique. Les oligodendrocytes, tout comme les cellules de Schwann dans le système nerveux périphérique, enroulent leur membrane plasmique autour de certains axones pour former une gaine de myéline. C'est cette gaine qui permet d'accélérer la transmission de l'influx nerveux dans les axones.

Actuellement les recherches tendent à démontrer que les cellules gliales ne sont pas que des « ouvrières » aux services des neurones. Par exemple, cette action modifie la potentialisation du neurone mais aussi développe sa capacité à développer des synapses.
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En effet, les données récentes montrent que les cellules gliales, notamment les astrocytes, seraient douées d'une forme d'excitabibité cellulaire basée sur des variations de concentrations intracellulaires de calcium : on parle d'ondes calciques intracellulaires, mais aussi d'ondes calciques intercellulaires, puisque ces ondes calciques seraient capables de se propager d'un astrocyte à l'autre. Le moyen par lequel ces ondes se propagent n'est pas encore clair, mais l'ATP semble fortement impliqué. Les jonctions communicantes entre astrocytes pourraient de même intervenir. L'augmentation de calcium astrocytaire serait entre autre responsable de la libération, par ces cellules, de substances actives, telles que le glutamate, qui pourraient directement influencer l'activité neuronale. Certains parlent même de Gliotransmetteurs.

On sait aujourd'hui que les cellules gliales peuvent se métamorphoser et qu'elles sont capables de générer des neurones opérationnels, avec un potentiel réparateur sur des neurones altérés[1],[2].

Les travaux sur les implications des cellules gliales dans nombreux mécanismes interprétés préalablement d'un point de vue exclusivement neuronal sont en pleine expansion, et sont encore source de débat, notamment sur le traitement de l'information et sa mémorisation. La mémorisation peut être expliquée du point de vue neurobiologique (autant sur le plan cellulaire que de réseau) par l'activité neuronale, mais qui sait, les astrocytes pourraient être importants !

[modifier] Particularités

  • On a remarqué au début du XXIe siècle que le cerveau d'Einstein, conservé malgré ses dispositions testamentaires par le docteur Thomas Harvey possédait un nombre plus élévé que la moyenne de cellules gliales dans ses lobes pariétaux.
  • La pratique intensive du jeu chez les petits mammifères (par opposition à un environnement dépourvu de stimulation) se traduit par une augmentation du nombre de cellules gliales. L'expérience n'a pas, pour des raisons évidentes, été tentée sur l'homme, mais il est intéressant de noter qu'Einstein prenait grand plaisir à effectuer de constantes expériences de pensée.
  • L'importance du jeu pour la formation des cellules gliales n'est pas sans éclairer d'une lumière intéressante les expériences éducatives de Jean Piaget, Maria Montessori, voire un ouvrage ancien de Jean-Marie Conty et Jean Borotra Sport et formation de l'esprit (1968).

[modifier] Voir aussi

[modifier] Pour en savoir plus

[modifier] Réréfences

  1. ↑ Benedikt Berninger, Marcos R. Costa, Ursula Koch, Timm Schroeder, Bernd Sutor, Benedikt Grothe, and Magdalena Götz, Functional Properties of Neurons Derived from In Vitro Reprogrammed Postnatal Astroglia - Journal of Neuroscience - Numéro 27 - p.8654-8664 - 8 Août 2007
  2. ↑ Professeur Magdalena Götz - Institut de Physiologie, Université Ludwig Maximilian de Munich (LMU) - tél : +49 892 1807 5255 - email : magdalena.goetz@lrz.uni-muenchen.de