Cellule gliale
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Le système nerveux est constitué de deux types de cellules, les neurones et les cellules gliales. Beaucoup plus fréquemment que les neurones (pour lesquels l'événement reste rare dans la plupart des cas) les cellules gliales peuvent se reproduire par mitose. Elles jouent un rôle primordial en assurant l'isolement des tissus nerveux, les fonctions métaboliques, le soutien squelettique et la protection vis à vis des corps étrangers en cas de lésions. De récents travaux montrent que certaines cellules gliales jouent également un rôle actif dans la transmission de l'influx nerveux.
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Historique
Les cellules gliales furent découvertes en 1891 par Santiago Ramón y Cajal. Le cerveau contient à peu près neuf fois plus de cellules gliales que de neurones. Le fait fut découvert au début du XXe siècle, et donna par déformations journalistiques successives naissance au mythe que « nous n'utiliserions que 10 % de notre cerveau pour penser ». Un rôle des cellules gliales dans la prise de fonctionnalité des connexions synaptiques, et donc dans la vitesse d'apprentissage, est cependant établi aujourd'hui (2004).
Classification
On distingue deux classes de cellules gliales, les cellules de la microglie et les cellules de la macroglie. On différencie aussi les cellules gliales par leur localisation, dans le système nerveux central (SNC) ou dans le système nerveux périphérique (SNP).
Les cellules microgliales
Elles représentent 5% à 25% de toutes les cellules gliales du SNC. Elles sont différentes des cellules macrogliales, que ce soit au niveau de leur morphologie, de leur fonction ou de leur origine. Ces petites cellules, de forme variable et au noyau allongé, sont mobiles. Elles appartiennent au groupe des macrophages (elles proviennent des monocytes du sang ayant pénétrés dans le parenchyme du SNC) et elles sont capables de phagocytose. Elles sont localisées surtout dans la substance grise. Leur cytoplasme peut être visualisé par des colorants argentiques.
Habituellement peu nombreuses, elles prolifèrent lorsque des lésions surviennent dans le système nerveux central. Elles deviennent les cellules présentatrices de l'antigène dans le SNC. Quand elles sont actives, elles expriments à leurs surfaces les CMH1 et CMH2. Elles secrètent des cytokines, des protéines, des radicaux libres qui agravent les lésions (anions superoxydes). Il y a notamment prolifération de ces cellules dans le cadre de la maladie d'alzheimer.
Les cellules macrogliales
Ces cellules sont très nombreuses dans le système nerveux central (dans le cerveau, les cellules gliales sont dix fois plus nombreuses que les neurones). Mais il en existe aussi dans le système nerveux périphérique, où ces cellules ont des fonctions analogues à certaines cellules gliales du système nerveux central.
Les cellules gliales du système nerveux central
Ces cellules dérivent des glioblastes du tube neural embryonnaire.
- Les astrocytes ont une forme étoilée, avec de nombreux prolongements qui se répartissent tout autour de la cellule. Ce sont les plus grosses cellules du tissu nerveux. On distingue les astrocytes de types I, qui sont en contact avec les capillaires sanguins, et les astrocytes de type II, entourant le neurone et la fente synaptique empêchant ainsi la dispersion des neurotransmetteurs.
- Les oligodendrocytes sont plus petits que les astrocytes et portent moins de prolongements qu'eux. Ils sont à l'origine des gaines de myéline entourant les axones des fibres nerveuses.
- Les épendymocytes dérivent des épendymoblastes. Elles forment un épithélium simple (une paroi) qui délimite les différentes cavités du système nerveux central.
Les cellules gliales du système nerveux périphérique
Ces cellules dérivent des glioblastes de la crête neurale de l'embryon.
- Les cellules satellites ont une fonction analogue aux astrocytes. Elles entourent les neurones sensoriels et autonomes. La différence est qu'elles sont dans un milieu où est présent du tissu non neural.
- Les cellules de Schwann, comme les oligodendrocytes, assurent la myélinisation des axones, c'est-à-dire leur isolation électrique. Il existe néanmoins de petites différences entre ces deux types de cellules. Les cellules de Schwann n'existent qu'au niveau du système nerveux périphérique. Une cellule de Schwann forme la gaine de myéline autour d'un seul axone, alors que les oligodendrocytes peuvent myéliniser plusieurs axones.
Rôle
Dans le système nerveux central, les cellules gliales assurent l'homéostasie du milieu neuronal (astrocytes). Elles isolent également physiquement les neurones, en formant la barrière hémato-encéphalique (épendymocytes et astrocytes de type I). Toute substance doit traverser cette barrière avant d'atteindre les neurones. Les astrocytes de type I assurent aussi la fonction de charpente et la fonction métabolique. Les astrocytes de type II ont des échanges simultanément avec plusieurs neurones. Ils permettent de synchroniser l'activité synaptique, en faisant varier les concentrations ioniques autour des neurones ce qui modifie l'état électrique et donc la réactivité de ces neurones. Les astrocytes disposent aussi de récepteur aux neurotransmetteurs, ils sont donc influencés par l'activités synaptique. Les oligodendrocytes, tous comme les cellules de Schwann dans le système nerveux périphérique, enroulent leur membrane plasmique autour de certains axones pour former une gaine de myéline. C'est cette gaine qui permet d'accélérer la transmission de l'influx nerveux dans les axones. Actuellement les recherches tentent à demontrer que les cellules gliales ne sont pas que des « ouvrières » aux services des neurones. En effet des découvertes tentent de démontrer que d'une part cellules gliales communiquent entre elles par des médiateurs chimiques (ATP, adénosine et [[Ca2+]]) et d'autre part les cellules gliales peuvent moduler l'activitée du neurone. Cette action modifie la potentialisation du neurone mais aussi développe sa capacité à développer des synapses. Il reste à demontrer l'implication des cellules gliales dans le traitement de l'information et de sa mémorisation
Particularités
- On a remarqué au début du XXIe siècle que le cerveau d'Einstein, conservé suite à ses dispositions testamentaires par le docteur Thomas Harvey possédait un nombre plus élévé que la moyenne de cellules gliales dans ses lobes pariétaux.
- La pratique intensive du jeu chez les petits mammifères (par opposition à un environnement dépourvu de stimulation) se traduit par une augmentation du nombre de cellules gliales. L'expérience n'a pour des raisons évidentes pas été tentée sur l'homme, mais il est intéressant de noter qu'Einstein prenait grand plaisir à effectuer de constantes expériences de pensée.
- L'importance du jeu pour la formation des cellules gliales n'est pas sans éclairer d'une lumière intéressante les expériences éducatives de Jean Piaget, Maria Montessori, voire un ouvrage ancien de Jean-Marie Conty et Jean Borotra Sport et formation de l'esprit (1968).
Voir aussi
Neurone, Cellule gliale, synapse et transmission synaptique, neurotransmetteur, plasticité synaptique, réflexe d'extension, réflexe de flexion, cerveau, moelle épinière, Classement thématique des neurosciences
