Types de cellules gliales, fonctions et maladies

Le cellules gliales ce sont des cellules de soutien qui protègent les neurones et les maintiennent ensemble. Il y a plus de cellules gliales que de neurones dans notre cerveau.

L'ensemble des cellules gliales s'appelle glia ou glia. Le terme "glia" vient du grec et signifie "colle". C'est pourquoi on parle parfois de "colle nerveuse".

Les cellules gliales continuent à se développer après la naissance. En vieillissant, leur nombre diminue. En fait, les cellules gliales subissent plus de changements que les neurones.

Plus précisément, certaines cellules gliales transforment leurs modes d'expression génique avec l'âge. Par exemple, quels gènes sont activés ou désactivés quand il atteint 80 ans. Ils changent principalement dans les zones cérébrales telles que l'hippocampe (mémoire) et la substance noire (mouvement). Même la quantité de cellules gliales chez chaque personne peut être utilisée pour en déduire l'âge.

Les principales différences entre les neurones et les cellules gliales sont que ces dernières ne participent pas directement aux synapses et aux signaux électriques. Ils sont également plus petits que les neurones et ne contiennent ni axones ni dendrites.

Les neurones ont un métabolisme très élevé, mais ne peuvent pas stocker de nutriments. C'est pourquoi ils ont besoin d'un apport constant d'oxygène et de nutriments. C'est l'une des fonctions remplies par les cellules gliales. Sans eux, nos neurones mourraient.

Les études à travers l'histoire ont porté, pratiquement, exclusivement sur les neurones. Cependant, les cellules gliales ont de nombreuses fonctions importantes qui étaient auparavant inconnues. Par exemple, on a récemment découvert qu'ils participent à la communication entre les cellules du cerveau, le flux sanguin et l'intelligence.

Cependant, il y a beaucoup à découvrir sur les cellules gliales, car elles libèrent de nombreuses substances dont les fonctions ne sont pas encore connues et semblent être liées à différentes pathologies neurologiques.

Brève histoire des cellules gliales

Le 3 avril 1858, Rudolf Virchow a annoncé le concept de neuroglia lors d'une conférence à l'Institut de pathologie de l'Université de Berlin. Cette conférence était intitulée "La moelle épinière et le cerveau". Virchow a parlé de la glie comme du tissu conjonctif du cerveau ou du "ciment nerveux".

Cette conférence a été publiée dans un livre intitulé "Cell Pathology". Il est devenu l'une des publications médicales les plus influentes du XIXe siècle. Grâce à ce livre, le concept de névroglie s'est répandu dans le monde entier.

En 1955, quand Albert Einstein est mort, son cerveau a été enlevé pour l'étudier attentivement. Pour cela, ils l'ont stocké dans un récipient rempli de formaldéhyde. Les scientifiques ont examiné des parties de son cerveau en essayant de répondre à la raison de ses capacités exceptionnelles.

La croyance populaire est que le cerveau était plus grand que la normale, mais ce n'était pas le cas. Ni ils ont trouvé plus de neurones du compte, ni ils étaient de plus grande taille.

Après de nombreuses études, à la fin des années 1980, ils ont découvert que le cerveau d'Einstein avait un plus grand nombre de cellules gliales. Surtout, dans une structure appelée cortex associatif. Ceci est responsable de l'interprétation de l'information. Participe à des fonctions complexes telles que la mémoire ou la langue.

Cela a surpris les scientifiques car ils avaient toujours pensé que les cellules gliales ne servaient qu'à maintenir ensemble les neurones.

Les chercheurs ont longtemps ignoré les cellules gliales en raison du manque de communication entre elles. Au lieu de cela, les neurones communiquent à travers la synapse en utilisant des potentiels d'action. C'est-à-dire des impulsions électriques transmises entre les neurones pour envoyer des messages.

Cependant, les cellules gliales ne produisent pas de potentiel d'action. Bien que les dernières découvertes montrent que ces cellules échangent des informations non par des moyens électriques, mais chimiques.

De plus, non seulement communiquent les uns avec les autres, mais aussi avec les neurones, améliorant ainsi les informations qu’ils transmettent.

Fonctions

Les fonctions principales des cellules gliales sont les suivantes:

- Restez attaché au système nerveux central. Ces cellules sont situées autour des neurones et les maintiennent en place.

- Les cellules gliales atténuent les effets physiques et chimiques que le reste de l'organisme peut avoir sur les neurones.

- Contrôler le flux de nutriments et autres substances chimiques nécessaires aux neurones pour échanger des signaux entre eux.

- Ils isolent les neurones des autres, empêchant les messages neuronaux de se mélanger.

- Éliminer et neutraliser le gaspillage des neurones morts.

- Ils renforcent les synapses neuronales (connexions). Certaines études ont montré que s'il n'y a pas de cellules gliales, les neurones et leurs connexions échouent. Par exemple, dans une étude avec des rongeurs, il a été observé que les neurones seuls produisaient très peu de synapses.

Cependant, lorsqu'ils ont ajouté une classe de cellules gliales appelées astrocytes, le nombre de synapses a fortement augmenté et l'activité synaptique a été multipliée par 10.

Ils ont également découvert que les astrocytes libèrent une substance appelée thrombospondine, qui facilite la formation de synapses neuronales.

- Contribuer à la taille neuronale. Lorsque notre système nerveux se développe, des neurones et des connexions (synapses) sont créés pour épargner.

À un stade ultérieur du développement, les neurones et les connexions excédentaires sont coupés, ce qui est appelé élagage neuronal. Il semble que les cellules gliales stimulent cette tâche avec le système immunitaire.

Il est vrai que dans certaines maladies neurodégénératives, il existe une taille pathologique due aux fonctions anormales de la glie. Cela se produit, par exemple, dans la maladie d'Alzheimer.

- Ils participent à l'apprentissage, car certaines cellules gliales recouvrent les axones, formant une substance appelée myéline. La myéline est un isolant qui provoque un déplacement plus rapide de l'influx nerveux.

Dans un environnement où l'apprentissage est stimulé, le niveau de myélinisation des neurones augmente. Par conséquent, on peut dire que les cellules gliales favorisent l'apprentissage.

Types de cellules gliales

Il existe trois types de cellules gliales dans le système nerveux central des adultes. Ce sont: les astrocytes, les oligodendrocytes et les cellules microgliales. Ensuite, chacun d'eux est décrit.

Les astrocytes

Astrocyte signifie "cellule sous la forme d'une étoile". Ils se trouvent dans le cerveau et la moelle épinière. Sa fonction principale est de maintenir, de diverses manières, un environnement chimique approprié permettant aux neurones d'échanger des informations.

De plus, les astrocytes (également appelés astrogliocytes) supportent les neurones et éliminent les déchets cérébraux. Ils servent également à réguler la composition chimique du fluide qui entoure les neurones (fluide extracellulaire), les substances absorbantes ou libérées.

Une autre fonction des astrocytes est de nourrir les neurones. Certaines extensions des astrocytes (que nous pouvons appeler les bras de l'étoile) s'enroulent autour des vaisseaux sanguins, tandis que d'autres s'étendent autour de certaines zones des neurones.

Cette structure a attiré l'attention du célèbre histologiste italien Camillo Golgi. Il pensait que c'était parce que les astrocytes administraient des nutriments aux neurones et se détachaient des déchets des capillaires sanguins.

Golgi a proposé en 1903 que les nutriments voyagent des vaisseaux sanguins au cytoplasme des astrocytes pour ensuite passer aux neurones. À l'heure actuelle, l'hypothèse de Golgi a été confirmée. Cela a été intégré avec de nouvelles connaissances.

Par exemple, il a été trouvé que les astrocytes reçoivent le glucose des capillaires et le convertissent en lactate. C'est le produit chimique produit dans la première phase du métabolisme du glucose.

Le lactate est libéré dans le liquide extracellulaire qui entoure les neurones pour l'absorption. Cette substance fournit aux neurones un carburant qu'ils peuvent métaboliser plus rapidement que le glucose.

Ces cellules peuvent se déplacer dans le système nerveux central, en prolongeant et en rétractant leurs extensions, appelées pseudopodes ("faux pieds"). Ils voyagent de la même manière que les amibes. Quand ils trouvent un morceau de neurone, ils le gobent et le digèrent. Ce processus s'appelle la phagocytose.

Lorsqu'une grande quantité de tissu endommagé doit être détruite, ces cellules se multiplient, produisant suffisamment de nouvelles cellules pour atteindre la cible. Une fois le tissu nettoyé, les astrocytes occuperont l'espace vide formé par un réseau. De plus, une classe spécifique d'astrocytes formera un tissu cicatriciel qui scelle la région.

Oligodendrocytes

Ce type de cellule gliale fournit un soutien aux neurones (axones) et produit de la myéline. La myéline est une substance qui recouvre les axones en les isolant. Cela empêche les informations de se propager aux neurones voisins.

La myéline aide les impulsions nerveuses à voyager plus rapidement dans l'axone. Tous les axones ne sont pas recouverts de myéline.

Un axone myélinisé ressemble à un collier avec des perles allongées, car la myéline n'est pas distribuée de manière continue. Au contraire, il est distribué dans une série de segments, y compris les parties non couvertes.

Un seul oligodendrocyte peut produire jusqu'à 50 segments de myéline. Lorsque notre système nerveux central se développe, les oligodendrocytes produisent des prolongements qui sont ensuite roulés de manière répétée autour d'un morceau d'axone, produisant ainsi les couches de myéline.

Les parties qui ne sont pas myélinisées d'un axone sont appelées nodules de Ranvier, par leur découvreur.

Cellules microgliales ou microgliocytes

Ce sont les plus petites cellules gliales. Ils peuvent également agir comme phagocytes, c'est-à-dire ingérer et détruire les déchets neuronaux. Une autre fonction qu'ils développent est la protection du cerveau, la protégeant des micro-organismes externes.

Ainsi, il joue un rôle important en tant que composant du système immunitaire. Celles-ci sont responsables des réactions inflammatoires qui surviennent en réponse à une lésion cérébrale.

Maladies affectant les cellules gliales

Il existe plusieurs maladies neurologiques qui manifestent des dommages à ces cellules. La glie a été associée à des troubles tels que la dyslexie, le bégaiement, l'autisme, l'épilepsie, les problèmes de sommeil ou la douleur chronique.En plus des maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer ou la sclérose en plaques.

En voici quelques unes:

- La sclérose en plaques: C'est une maladie neurodégénérative dans laquelle le système immunitaire du patient attaque par erreur les gaines de myéline d'une certaine zone.

- Sclérose latérale amyotrophique (SLA): Dans cette maladie, il se produit une destruction progressive des neurones moteurs, entraînant une faiblesse musculaire, des problèmes d'élocution, une déglutition et une respiration qui se développent.

Il semble que l'un des facteurs impliqués dans l'origine de cette maladie est la destruction des cellules gliales qui entourent les neurones moteurs. Cela peut expliquer la raison pour laquelle la dégénérescence commence dans une zone spécifique et s'étend aux zones adjacentes.

- maladie d'Alzheimer: est une maladie neurodégénérative caractérisée par une déficience cognitive générale, principalement due à des déficits de mémoire. Des études multiples suggèrent que les cellules gliales peuvent jouer un rôle important dans l'origine de cette maladie.

Il semble qu'il y ait des changements dans la morphologie et les fonctions des cellules gliales. Les astrocytes et les microglies ne remplissent pas leurs fonctions de neuroprotection. Ainsi, les neurones restent sujets au stress oxydatif et à l'excitotoxicité.

- la maladie de Parkinson: Cette maladie se caractérise par des problèmes moteurs dus à une dégénérescence des neurones qui transmettent la dopamine aux zones de contrôle moteur telles que la substance noire.

Il semble que cette perte soit associée à une réponse gliale, en particulier à la microglie des astrocytes.

- Troubles du spectre de l'autisme: Il semble que le cerveau des enfants autistes ait plus de volume que celui des enfants en bonne santé. Il a été constaté que ces enfants ont plus de neurones dans certaines régions du cerveau. Ils ont également plus de cellules gliales, ce qui peut se refléter dans les symptômes typiques de ces troubles.

En outre, apparemment, il y a un dysfonctionnement de la microglie. En conséquence, ces patients souffrent de neuroinflammation dans différentes parties du cerveau. Cela provoque la perte des connexions synaptiques et la mort neuronale. Peut-être pour cette raison, il y a moins de connectivité que la normale chez ces patients.

- Troubles affectifs: Dans d'autres études, des diminutions du nombre de cellules gliales associées à différents troubles ont été observées. Par exemple, Öngur, Drevets et Price (1998) ont montré qu'il y avait une réduction de 24% des cellules gliales dans le cerveau des patients ayant souffert de troubles affectifs.

Plus précisément, dans le cortex préfrontal, chez les patients souffrant de dépression majeure, cette perte est plus marquée chez ceux qui souffrent de trouble bipolaire. Ces auteurs suggèrent que la perte de cellules gliales pourrait expliquer la réduction d'activité observée dans cette zone.

Il y a beaucoup plus de conditions dans lesquelles les cellules gliales sont impliquées. Actuellement, d'autres recherches sont en cours pour déterminer son rôle exact dans plusieurs maladies, principalement les maladies neurodégénératives.

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