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Les super pouvoirs des cellules gliales : comment réagissent-elles aux dommages du système nerveux ?
Après une lésion du système nerveux central (SNC), les cellules gliales subissent une réaction non spécifique, un phénomène appelé gliose. Ce processus se manifeste principalement par la prolifération ou l'hypertrophie de divers types de cellules gliales, notamment les astrocytes, les microglies et les oligodendrocytes. Dans les cas les plus extrêmes de gliose, des cicatrices gliales se forment.
Le processus de gliose implique une série d'événements cellulaires et moléculaires qui se produisent sur plusieurs jours.
Face aux lésions du système nerveux, la réponse des cellules gliales est cruciale. Initialement, il y a souvent une accumulation de macrophages et de microglies locales sur le site de la blessure. Cette réaction précoce est appelée microgliose et elle commence généralement quelques heures après une lésion du SNC. Au fil du temps, environ 3 à 5 jours après la blessure, les précurseurs des oligodendrocytes sont également recrutés dans la zone blessée et peuvent participer au processus de remyélinisation.
Les réponses des cellules gliales peuvent être bénéfiques ou néfastes, et cet équilibre est affecté par un ensemble complexe de facteurs et de mécanismes de signalisation moléculaire.
Réponse des astrocytes
L'astrogliose réactive, la forme la plus courante de gliose, implique la prolifération d'astrocytes, les cellules gliales responsables du maintien des concentrations d'ions extracellulaires et de neurotransmetteurs, ainsi que des processus de régulation de la fonction tactile et de la formation de la barrière hémato-encéphalique. La prolifération des astrocytes se produit fréquemment lors d'un traumatisme crânien et dans de nombreuses affections neuropathologiques, telles que la maladie des motoneurones et l'insomnie familiale mortelle.
La prolifération des astrocytes est utilisée depuis longtemps comme indicateur de lésions nerveuses.
Bien que les mécanismes qui conduisent à l'astrogliose ne soient pas entièrement compris, on pense que les dommages causés aux neurones déclenchent la prolifération des astrocytes. Ce processus n'est pas simplement « tout ou rien », mais une série de changements qui varient en fonction du type et de la gravité de la lésion ou de la maladie du SNC. Les astrocytes peuvent présenter des changements morphologiques ou fonctionnels au cours du processus, allant d'une légère hypertrophie à la formation de cicatrices gliales.
Régulation de l'astrogliose
Les changements dans l'astrogliose sont influencés par leur contexte, et des événements de signalisation pertinents peuvent modifier la nature et l'étendue de ces changements. Les astrocytes réactifs sont influencés par les signaux moléculaires libérés par divers types de cellules du SNC tels que les neurones, les microglies et les cellules précurseurs des oligodendrocytes. Certaines molécules de signalisation majeures comprennent des cytokines telles que l'interleukine-6 (IL-6), le facteur neurotrophique ciliaire (CNTF) et le facteur inhibiteur de la leucémie (LIF). Ces molécules ont des effets variables sur les astrocytes, ajoutant une couche supplémentaire de complexité à l'astrogliose.
L'impact de l'astrogliose
Bien que l'astrogliose ait traditionnellement été considérée comme une conséquence négative de l'inhibition de la régénération des fibres nerveuses, ce processus est hautement conservé, ce qui suggère des avantages importants. Les effets de l'astrogliose varient selon le contexte et le moment de la lésion du SNC. Voici plusieurs effets importants de l'astrogliose :
Effets bénéfiques
- Neuroprotection : les astrocytes réactifs libèrent des facteurs neurotrophiques pour prévenir la mort cellulaire.
- Maintenir l'environnement extracellulaire : responsable de la clairance du glutamate pour limiter la neurotoxicité.
- Libère des molécules anti-inflammatoires : restaure la fonction de la barrière hémato-encéphalique.
- Isolez les zones endommagées : protégez les tissus sains des infections.
Effets nocifs
- Limiter la régénération des fibres nerveuses : lorsque des cicatrices gliales se forment, les astrocytes réactifs forment une matrice extracellulaire inhibitrice.
- Libération de substances neurotoxiques : telles que certaines cytokines pro-inflammatoires et cytotoxiques.
- Entrave à la récupération fonctionnelle : peut entraîner une aggravation des symptômes cliniques.
Réponse microgliale
Les microglies sont un autre type de cellules gliales qui, lorsqu'elles sont activées, fonctionnent comme des macrophages dans le SNC. La sensibilité des microglies aux petits changements dans l'environnement cellulaire leur permet de répondre rapidement aux signaux inflammatoires et d'éliminer la source de l'infection en temps opportun. La réponse microgliale, ou microgliose, est souvent le premier stade observé de la gliose. L'activation des microglies implique des changements dans la morphologie cellulaire, en particulier un gonflement des processus cellulaires, et leur récepteur de surface immunitaire CR3 est souvent régulé positivement dans les 24 heures suivant une blessure.
Les microglies remplissent de multiples fonctions dans leur état activé, notamment la clairance cellulaire et la régulation de la régénération nerveuse.
Cibles potentielles de la thérapie
Alors que la compréhension de la gliose devient de plus en plus approfondie, les chercheurs explorent activement les options de traitement possibles dans le but de réguler sélectivement la réponse des cellules gliales. Réduire la gliose nocive tout en préservant les effets bénéfiques fera partie des futures stratégies thérapeutiques pour les maladies neurologiques. Ces études pourraient non seulement modifier la perception négative actuelle des cellules gliales, mais pourraient également conduire à des traitements plus efficaces et à une meilleure qualité de vie des patients.
À mesure que nous comprenons progressivement la fonction des cellules gliales, nous ne pouvons nous empêcher de nous demander : les futurs traitements pourront-ils véritablement équilibrer les effets bénéfiques et nocifs des cellules gliales pour favoriser la récupération et la régénération du système nerveux ?
