Le système nerveux central (SNC), qui comprend le cerveau et la moelle épinière, est peut-être le plus fascinant et le plus essentiel de tous les organes du corps. Les astrocytes et les microglies sont deux types de cellules neurogliales d’une importance capitale. Leur fonction est de communiquer avec les neurones et de fournir un soutien biochimique au SNC.
Que sont les astrocytes ?
Les astrocytes sont des cellules macrogliales et le type de cellule le plus répandu dans le SNC, représentant entre 20 et 50 % du volume de la glie.
Les astrocytes sont très actifs. Chez l’homme, une seule cellule astrocytaire peut interagir avec jusqu’à 2 millions de synapses à la fois. Les astrocytes jouent un certain nombre de rôles dans le SNC. Il s’agit notamment de
- la production de protéines et de cytokines, qui signalent les protéines impliquées dans le système immunitaire,
- la sécrétion et l’absorption de transmetteurs neuronaux,
- fournir des nutriments au tissu nerveux,
- maintenir l’équilibre des ions extracellulaires,
- réparer le cerveau et la moelle épinière à la suite d’une infection ou d’une lésion traumatique, et
- maintenir la barrière hémato-encéphalique en fournissant un soutien biochimique aux cellules qui forment la barrière hémato-encéphalique.
Les astrocytes régulent la transmission des impulsions électriques et du potassium dans le cerveau, stockent et libèrent le glucose et, selon N. Swaminathan, régulent le flux sanguin dans le cerveau.
Les astrocytes jouent un rôle important dans divers troubles du développement neurologique. A. J. Barker et Ullian, par exemple, établissent un lien entre le dysfonctionnement des astrocytes et des circuits neuronaux inadéquats et, en vertu de ce dysfonctionnement, des troubles psychiatriques tels que les troubles du spectre autistique et la schizophrénie.
Qu’est-ce que la microglie ?
La microglie est un deuxième type de cellule neurogliale dans le cerveau et la moelle épinière. La microglie occupe environ 5 à 20 % du cerveau des mammifères et se déplace constamment dans le SNC, participant à la signalisation extracellulaire et identifiant les neurones endommagés et les agents infectieux afin de maintenir l’homéostasie. G. Kreutzberg suggère qu’elles constituent la première ligne de défense dans les pathologies cérébrales, agissant comme les macrophages ou les globules blancs qui engloutissent et digèrent les cellules endommagées ou infectées. Le rôle de la microglie est donc essentiellement défensif.
Les cellules microgliales sont extrêmement plastiques ; elles adoptent une forme spécifique en réponse aux conditions locales et aux signaux chimiques qu’elles détectent, et elles subissent une variété de changements structurels en fonction de l’emplacement et des besoins du système. Les cellules microgliales sont également extrêmement sensibles aux changements pathologiques, même minimes, dans le système nerveux central. Elles réagissent rapidement pour réduire l’inflammation et détruire les agents infectieux avant qu’ils n’endommagent les tissus neuronaux sensibles après que les agents infectieux ont traversé la barrière hémato-encéphalique.
L’activité de réponse immunitaire des cellules microgliales est cependant une arme à double tranchant. Plus précisément, après avoir été activée, la microglie peut libérer des substances chimiques dans l’espace extracellulaire afin d’activer d’autres microglies et de déclencher une tempête de cytokines. En d’autres termes, en plus d’être capable de détruire des organismes infectieux en engloutissant des matières étrangères ou endommagées, la microglie peut également libérer une variété de substances cytotoxiques au cours du processus, telles que le peroxyde d’hydrogène, l’oxyde nitrique, le glutamate, l’aspartate et l’acide quinolinique. Ces substances chimiques peuvent endommager les cellules et entraîner la mort des neurones. En d’autres termes, les cellules microgliales, lorsqu’elles sont activées, peuvent causer des dommages collatéraux dans leur effort pour protéger le cerveau des agents pathogènes.
Heureusement, après l’inflammation, la microglie prend des mesures pour favoriser la régénération du tissu neuronal. Des recherches récentes menées par C. Cserép et al. soutiennent l’idée qu’en utilisant les voies de communication intercellulaire, la microglie exerce non seulement des effets neuroprotecteurs robustes, mais contribue également de manière significative à la réparation du tissu cérébral après une lésion cérébrale.
En quoi les astrocytes et la microglie sont-ils différents ?
Bien qu’il s’agisse de deux types de neuroglies, les astrocytes sont des macroglies et sont plus répandus, représentant 20 à 50 % du volume du SNC contre seulement 5 à 20 % pour la microglie.
La microglie et les astrocytes réagissent aux lésions neuronales en proliférant, en modifiant, en médiant et en engloutissant les cellules et les éléments subcellulaires endommagés ou infectés. Ces changements représentent la réponse du tissu du SNC aux dommages ou à la dégénérescence. Il a toutefois été démontré que la microglie est plus sensible aux agents pathogènes.
Chaque type de neuroglie a des fonctions distinctes. Ainsi, bien qu’ils offrent tous deux un soutien physique et métabolique au SNC, les astrocytes nourrissent les neurones tandis que la microglie protège les neurones des agents pathogènes qui ont traversé la barrière hémato-encéphalique, même si ce rôle défensif entraîne des dommages collatéraux.
Chaque type de neuroglie a également une signification psychiatrique distincte. Alors qu’il a été démontré que les astrocytes sont impliqués dans les troubles du développement neurologique tels que les troubles du spectre autistique et la schizophrénie, il a été démontré que la microglie est impliquée dans la pathophysiologie des troubles obsessionnels compulsifs et du syndrome de Gilles de la Tourette.
Résumé
Les astrocytes et la microglie sont deux types différents de neuroglies qui soutiennent le SNC. Alors que les astrocytes, plus prolifiques, nourrissent les cellules du SNC, y compris les autres neuroglies, les microglies protègent et défendent les neurones contre les agents pathogènes qui ont traversé la barrière hémato-encéphalique. Toutes deux participent à la réparation des tissus neuronaux endommagés. Le dysfonctionnement de chaque neuroglie est associé à des troubles psychiatriques distincts, les astrocytes aux troubles du spectre autistique et à la schizophrénie et la microglie aux troubles obsessionnels compulsifs et au syndrome de Gilles de la Tourette.