Les cellules du cerveau appelées astrocytes jouent un rôle clé en aidant les neurones à se développer et à fonctionner correctement, mais il y a encore beaucoup de scientifiques qui ne comprennent pas comment les astrocytes accomplissent ces tâches importantes. Aujourd’hui, une équipe de scientifiques dirigée par le professeur agrégé Nicola Allen a trouvé une façon dont les neurones et les astrocytes travaillent ensemble pour former des connexions saines appelées synapses. Cet aperçu de la fonction normale des astrocytes pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre les troubles liés aux problèmes de développement neuronal, y compris les troubles du spectre autistique. L’étude a été publiée le 8 septembre 2021 dans la revue eLife.
Nous savons que les astrocytes pourraient jouer un rôle dans les troubles du développement neurologique, c’est pourquoi nous avons voulu demander : quel rôle jouent-ils dans le développement typique ? Pour mieux comprendre les troubles, il faut d’abord comprendre ce qui se passe normalement. »
Professeur agrégé Nicola Allen, membre du Laboratoire de neurobiologie moléculaire
Les synapses forment des connexions essentielles entre les neurones, permettant aux neurones d’envoyer des signaux et des informations dans tout le corps. Les cellules astrocytes jouent un rôle dans le développement des synapses en donnant des instructions aux neurones, par exemple en leur disant quand commencer à développer une synapse, quand arrêter, quand la tailler et quand stabiliser la connexion.
Allen et son équipe ont examiné de plus près comment ce processus se déroule dans le cortex visuel du cerveau de la souris. Ils ont séquencé l’ARN des astrocytes à différents stades du développement du cerveau pour évaluer l’activité des gènes et l’ont comparé au développement des synapses neuronales. Ils ont découvert que la signalisation des astrocytes était directement liée à chaque étape du développement neuronal. Les chercheurs ont alors voulu savoir comment les astrocytes ont su faire ces signaux au bon moment.
Tout d’abord, les chercheurs ont examiné ce qui arrivait aux astrocytes lorsqu’ils modifiaient l’activité des neurones. Pour ce faire, ils ont empêché les neurones de libérer un neurotransmetteur appelé glutamate qui peut signaler aux astrocytes, ce qui a empêché les astrocytes de montrer les changements de développement typiques. Ensuite, les scientifiques ont empêché les astrocytes de répondre aux neurotransmetteurs et ont découvert que cela empêchait les astrocytes d’exprimer les bons signaux. Avec ces deux manipulations, le développement des synapses a également été perturbé, en ligne avec les changements observés dans les astrocytes.
Collectivement, les résultats suggèrent que les astrocytes répondent aux neurotransmetteurs produits par les neurones pour contrôler le moment où les astrocytes produisent des signaux pour instruire le développement neuronal, selon Allen.
« Il est logique que vous ayez ce retour constant entre le neurone et l’astrocyte », explique Allen. « Ils s’envoient des signaux : ‘Suis-je au bon endroit ?’ ‘Oui, vous l’êtes.’ « J’ai établi une connexion maintenant ; est-ce que je la garde ? » ‘Oui, vous le faites.’ Et ils continuent d’aller et venir. »
Ensuite, Allen et son équipe étudient si ces signaux peuvent être manipulés, par exemple pour stimuler les neurones à réparer les synapses ou en former de nouvelles dans les troubles du vieillissement, comme la maladie d’Alzheimer.
