Les astrocytes n’en finissent pas de surprendre. Une équipe de la Tufts University (Boston) leur attribue une nouvelle fonction jusque-là inconnue : ces cellules sont actives sur le plan électrique, les neurones ne sont ainsi pas les seuls.
Ces cellules gliales du système nerveux central - représentant plus de la moitié des cellules du cerveau - ont longtemps été considérées à tort comme de simples cellules de soutien. Et de très nombreux rôles ont été mis au jour ces dernières années dans l’architecture cérébrale, la formation de la barrière hémato-encéphalique ou encore le contrôle des neurotransmetteurs.
« L’activité électrique des astrocytes change le fonctionnement des neurones, explique Chris Dulla, neuroscientifique et co-auteur. Nous avons identifié une nouvelle façon que deux des cellules les plus importantes du cerveau ont de communiquer. La découverte de processus fondamentaux qui contrôlent le fonctionnement cérébral est un élément clé pour développer de nouveaux traitements dans les maladies neurologiques. »
C’est grâce à un tout nouvel outil basé sur la lumière (via des indicateurs de voltage codés génétiquement) que l’équipe a réussi à observer les propriétés électriques des interactions cellulaires, auparavant non observables. « Les neurones sont très actifs sur le plan électrique, et la nouvelle technologie nous permet de voir que les astrocytes le sont également », détaille Chris Dulla.
La communication entre neurones repose sur le relargage de neurotransmetteurs. Il était connu que les astrocytes contrôlent ces médiateurs, afin de garantir la viabilité et le bon fonctionnement neuronaux. Ce récent travail révèle que les neurones relarguent des ions potassium, qui modifient l’activité électrique des astrocytes, et met en lumière comment ces derniers contrôlent en retour le relargage des neurotransmetteurs par les neurones.
Ces résultats suggèrent d’étudier ce phénomène en physiopathologie, sachant que dans l’Alzheimer, l’épilepsie ou encore les traumatismes cérébraux, les astrocytes perdent le contrôle des neurotransmetteurs. « L’accumulation de potassium extracellulaire cérébral a été avancée comme hypothèse dans l’épilepsie et la migraine », rappelle Moritz Armbruster, premier auteur. Ces résultats ouvrent tout un champ de recherche jusque-là inexploré en neurosciences.
M. Armbruster et al, Nature Neuroscience, avril 2022. DOI: 10.1038/s41593-022-01049-x
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