De notre correspondante
à New York
L ES astrocytes de la névroglie (qui constituent la moitié des cellules du cerveau) engainent les synapses dans tout le système nerveux central. Si l'on connaît mal leur fonction, qui est restée jusqu'à présent énigmatique, c'est parce qu'il était impossible, jusque-là, d'obtenir des cultures de neurones dépourvues d'astrocytes.
Ullian et coll. (université de Stanford, Californie) ont exploité une méthode récemment développée pour isoler, avec un degré de pureté quasi totale (99,5 %), un certain type de neurone du système nerveux central (SNC), les cellules du ganglion rétinien. Les chercheurs ont pu comparer les cultures de neurones purifiés, d'une part, en l'absence, d'autre part, en présence d'astroglie. Grâce à différents moyens d'étude, ils démontrent que, en l'absence d'astrocytes, les neurones développent peu de synapses, et les quelques synapses développées sont fonctionnellement immatures.
Multiplication par 7 du nombre des synapses
Les astrocytes multiplient par 7 le nombre de synapses fonctionnelles matures sur les neurones du SNC. De plus, ils augmentent la stabilité des synapses et sont requis pour le maintien des synapses in vitro.
Les chercheurs ont ensuite examiné des biopsies cérébrales (du colliculus supérieur) à plusieurs stades du développement, et ont constaté que l'apparition des synapses à la fin de la première semaine après la naissance (vrai pour la plupart des régions cérébrales) coïncide avec l'apparition et la prolifération des astrocytes. Ainsi, la plupart des synapses sont développées en même temps que les astrocytes in vivo.
En résumé, ces travaux démontrent que le nombre total des synapses sur un neurone n'est pas une propriété intrinsèque du neurone, et qu'il peut être profondément contrôlé par des signaux extérieurs. In vitro, les neurones dépourvus d'astroglie développent peu de synapses ; à l'opposé, les astrocytes augmentent le nombre de synapses matures et fonctionnelles et sont nécessaires à leur maintien. Ces résultats suggèrent certains rôles possibles pour l'astroglie in vivo, selon les chercheurs.
Apprentissage et mémoire
« Durant le développement embryonnaire, les synapses initialement formées pourraient être immatures et extrêmement malléables, et les astrocytes apparaissant après la naissance pourraient servir à accroître leur nombre et à verrouiller le circuit synaptique en place. En plus, l'astroglie pourrait jouer des rôles importants et imprévus dans la plasticité neurale chez l'adulte, plasticité qui sous-tend l'apprentissage et la mémoire. »
« Enfin, ajoutent les chercheurs , nos résultats soulèvent la question de savoir si la gliose produite par une lésion cérébrale augmente le nombre de synapses, ce qui pourrait éventuellement être a l'origine d'épilepsie et d'altérations neurodégénératives excitotoxiques. »
« Science » du 26 janvier 2001, p. 657.
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