Cette équipe de neurobiologistes du Cold Spring Harbor Laboratory (New York), décrypte, dans les Actes de l’Académie des Sciences américaine (PNAS), tout le travail effectué par les cellules immunitaires pour entretenir voire même construire de nouvelles connexions cérébrales. Ces travaux qui révèlent comment la microglie, au-delà de son rôle macrophage, interagit avec les neurones pyramidaux pour développer les bonnes connexions au cours du développement, suggèrent de la « recruter » ou de la mobiliser pour traiter les troubles neurologiques.
On savait que la microglie, composée des cellules microgliales, macrophages du système nerveux central, élimine les débris et les pathogènes dans le cerveau, tout comme leurs homologues le font dans le reste du corps. Dans la petite enfance, certaines microglies suppriment également les connexions inutiles, ou synapses, pour façonner les circuits organisés du cerveau adulte.
L’équipe du Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL), menée par le Dr Linda Van Aelst, montre ici, chez la souris, que la microglie joue également un rôle essentiel dans le développement de nouvelles synapses nécessaires au fonctionnement cognitif. L’équipe explique comment ces cellules microgliales interagissent alors avec les super-neurones (ou cellules chandelier) et les neurones pyramidaux, pour former les bons circuits neuronaux.
Un rôle de construction plus que de destruction
Alors que la plupart des cellules immunitaires sont connues pour cibler et détruire « les déchets cellulaires » ces travaux apportent un éclairage presque « contraire » : à un stade bien précis du développement, dans des conditions physiologiques normales, ces cellules ne détruisent plus aucune synapse mais aident les synapses à se former.
Le rôle particulier des cellules « chandelier » : c’est un peu la spécialité de l’équipe, la fonction de ces super-neurones, qui tirent leur nom de la forme de leurs fibres nerveuses. Ces structures entrent en contact direct avec la section d'un neurone cible ce qui induit son déclenchement ou le le segment initial de l'axone (SIA), une synapse unique qui confère à ces super-neurones une capacité de contrôle sur la signalisation de centaines de neurones voisins. Or, ces synapses sont essentielles pour que les cellules « chandelier » puissent calmer les neurones excitateurs.
Trop d'excitation induit des troubles comme l'épilepsie, la schizophrénie et l'autisme.
Comment la microglie interagit-elle avec les cellules chandeliers ? Les scientifiques observent, chez la souris, que la microglie enroule ses fibres nerveuses autour des synapses d'une cellule chandelier et de son neurone cible, ce qui produit la formation de nouvelles synapses. Ces processus interviennent plus fréquemment chez les jeunes souris que chez les souris adultes.
C'est la première fois qu’est documenté ce rôle productif de la microglie dans le développement synaptique.
Et si la microglie est altérée ? Alors les scientifiques observent, toujours chez la souris, que la production de synapse l’est aussi. Ainsi, si les microglies ne sont qu'un des acteurs qui participent à la synaptogenèse, elles en sont l'acteur clé et plutôt inattendu.
Avec la démonstration de ce rôle proactif de la microglie, il est possible que la « réactiver » puisse contribuer à traiter certains troubles neurologiques.
Source: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) 11 March, 2022 DOI: 10.1073/pnas.2114476119 Microglia regulate chandelier cell axo-axonic synaptogenesis (In Press) via AAAS 7-Mar-2022 Uncovering how immune cells nurture brain connections
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