LES CELLULES microgliales sont des cellules immunitaires du cerveau. Leur activité à cet égard est connue : dans toutes les pathologies du système nerveux, elles sont activées et sécrètent des cytokines. En cas d’infection (ce qui est assez rare au niveau du cerveau), elles recrutent les autres cellules du système immunitaire, comme des lymphocytes. En cas d’épilepsie elles sont aussi activées, d’une autre manière. Leur proportion de 5 % de l’ensemble des cellules cérébrales donne un nombre absolu énorme, trop important pour que les cellules microgliales n’aient un rôle qu’en pathologie.
La question que se sont posée les chercheurs, est : que font les cellules microgliales à l’état normal, lorsqu’elles ne sont pas activées ? Quel est leur rôle ?
L’étude fondamentale a consisté à stimuler assez faiblement les cellules microgliales et à observer les réactions des neurones : leur réponse est quasiment immédiate. Pour cela on a utilisé un système classique dans ce type d’études, consistant en des tranches de cerveau de souris dites « aiguës », utilisées pour l’expérience une heure après avoir été prélevées sur l’animal.
« Discuter » avec les neurones.
On a utilisé pour la stimulation microgliale du LPS, une molécule pro-inflammatoire, qui mime une infection bactérienne. Les neurones réagissent avec une augmentation de la fréquence des décharges électriques. En temps normal, les neurones ont une activité électrique régulière. Dans ce cas, leur activité électrique est activée très significativement et immédiatement, donnant la preuve que les cellules microgliales sont capables de « discuter » avec les neurones.
Le mécanisme intervenant entre la microglie et les neurones a été décrypté. Les composants moléculaires de cette « discussion » ont été identifiés : suite à une stimulation, la microglie produit de l’ATP, qui se fixe sur les astrocytes, qui produisent du glutamate, qui se fixe sur les neurones, qui déchargent plus fréquemment.
Les situations pathologiques.
Ainsi, c’est via cette relation microglie-neurones-astrocytes que passent les informations. Dans toutes les situations pathologiques où les cellules microgliales sont activées, il est possible que cette voie intervienne, mais cela reste à vérifier. Les chercheurs soulignent qu’à cette étape du travail, il n’est pas possible d’en déduire un mécanisme général.
En revanche, cet éclairage ouvre des voies pour poursuivre les recherches au-delà de ce qui est déjà connu. Comme dans les pathologies du système nerveux, où il est déjà montré qu’il existe des altérations des cellules microgliales et de la neurotransmission des synapses (ce qui est le cas des démences et des pathologies neurodégénératives par réduction du nombre des synapses), il serait intéressant de comprendre si le mécanisme incorporant les astrocytes existe.
Dans les maladies de l’humeur et en particulier dans la dépression, il existe une activation de la microglie, mais on ne sait pas ce qui se passe au niveau des synapses. Dans la dépression, le système immunitaire est activé avec des indices visibles dans le sang périphérique. Toutefois, personne n’a observé ce qui se passe dans le cerveau des dépressifs.
Au total, ces recherches proposent un lien entre une activation microgliale et une activation synaptique. « On en est au stade d’une corrélation, ce que l’on voit peut donner lieu à des hypothèses pour mener à d’autres recherches », commente le Dr Alain Bessis. C’est aussi la première démonstration que l’activité neuronale est contrôlée par le système immunitaire cérébral.
Travaux dirigés par Alain Bessis, directeur de recherche CNRS à l’Institut de biologie de l’école normale supérieure (ENS Paris/Inserm/CNRS). Publiés dans les PNAS le 12 décembre 2011.
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