Étude de la façon dont les astrocytes réagissent aux lésions de la moelle épinière ou aux lésions tissulaires provoquées par un accident vasculaire cérébral
Les astrocytes de réparation de plaies (en vert) forment une bordure autour des cellules inflammatoires (en blanc) qui envahissent une zone de tissu cérébral endommagée par un petit accident vasculaire cérébral. Cette bordure d’astrocytes isole les cellules inflammatoires et empêche leur migration loin du tissu endommagé et protège ainsi les cellules nerveuses proches épargnées et fonctionnelles (en rouge). (bv, vaisseau sanguin). Crédit : O’Shea et al.
Des études antérieures en neurosciences ont montré que lorsque le système nerveux central (SNC) est endommagé, par exemple à la suite d’un accident vasculaire cérébral ou d’une lésion de la moelle épinière, les lésions sont entourées de bordures d’astrocytes nouvellement proliférés.
Les astrocytes sont des cellules gliales en forme d’étoile connues pour avoir une gamme de fonctions, allant de l’élimination des neurotransmetteurs à la promotion de la formation de synapses dans des cerveaux sains en passant par la réponse aux blessures et aux maladies.
Bien que la prolifération d’astrocytes réactifs autour des tissus endommagés du SNC soit bien documentée, les caractéristiques uniques de ces cellules et leur contribution à la réparation des plaies n’ont pas encore été découvertes. Une meilleure compréhension des astrocytes autour des bords des lésions pourrait éclairer le développement de stratégies thérapeutiques plus efficaces et ciblées pour favoriser la récupération après des blessures ou des accidents vasculaires cérébraux.
Des chercheurs de l’Université de Californie à Los Angeles ont récemment mené une étude visant à mieux comprendre les réponses des astrocytes aux lésions des tissus du système nerveux central. Leurs résultats publiés dans Neurosciences de la naturesuggèrent qu’après que des souris adultes ont subi des lésions de la moelle épinière ou des accidents vasculaires cérébraux, 90 % des astrocytes formant des bordures autour de leurs lésions proviennent d’astrocytes locaux en prolifération, tandis que 10 % proviennent de cellules progénitrices d’oligodendrocytes.
« Outre les cellules nerveuses, le cerveau et la moelle épinière contiennent d’autres types de cellules qui sont importantes pour les fonctions de soutien et pour répondre aux blessures, aux infections et aux maladies », a déclaré Michael Sofroniew, co-auteur de l’étude, à Medical Xpress. « Les astrocytes sont l’un de ces types de cellules. Jusqu’à récemment (au cours des 25 dernières années), ces autres types de cellules, y compris les astrocytes, étaient largement ignorés et leurs rôles étaient mal compris. »
On pensait autrefois que les astrocytes empêchaient les cellules nerveuses de se régénérer après une blessure ou un accident vasculaire cérébral. C’est cette croyance qui a initialement incité Sofroniew et ses collègues à étudier ces cellules, mais leurs études ont révélé que c’était loin d’être le cas.
En fait, deux de leurs précédents articles publiés dans Nature En 2016 et 2018, des chercheurs ont présenté des preuves expérimentales suggérant le contraire. Au lieu d’empêcher la repousse des cellules nerveuses endommagées, l’équipe a découvert que les astrocytes pouvaient favoriser la repousse cellulaire et la réparation des lésions après des blessures.
« L’étude actuelle fait suite à ces travaux antérieurs et examine en détail pourquoi et comment les astrocytes réagissent aux lésions tissulaires », explique Sofroniew. « Nous montrons qu’en réponse à un accident vasculaire cérébral ou à une blessure traumatique, les astrocytes se multiplient et forment des bordures neuroprotectrices autour des zones endommagées.
« Ces bordures d’astrocytes nouvellement générées servent à protéger les neurones épargnés immédiatement voisins en entourant les cellules inflammatoires qui s’infiltrent dans la zone endommagée, pour nettoyer les débris et protéger contre l’infection. »
Les bordures formées autour des lésions enferment essentiellement des cellules inflammatoires, les empêchant de se propager et d’endommager les cellules nerveuses épargnées. Les astrocytes formant ces bordures sont donc désormais appelés « astrocytes réparateurs de plaies ».
Dans le cadre de leur étude récente, Sofroniew et ses collègues ont cherché à comprendre comment les astrocytes du cerveau et de la moelle épinière de souris adultes réagissent aux lésions tissulaires. Pour ce faire, ils ont utilisé une combinaison de techniques qui leur ont permis de réaliser des coupes histologiques de tissus et des analyses biochimiques de l’expression génétique.
« Pendant de nombreuses années, les astrocytes ont été considérés comme des cellules nuisibles après un traumatisme, un accident vasculaire cérébral ou une maladie », a déclaré Sofroniew. « En revanche, nos résultats montrent que les astrocytes exercent des fonctions neuroprotectrices dans de nombreux contextes de troubles. Il semble que certaines de ces fonctions deviennent moins efficaces à mesure que le vieillissement progresse ou dans certains contextes de maladie. »
Les résultats recueillis par les chercheurs suggèrent qu’après qu’une souris adulte subit un accident vasculaire cérébral ou une lésion du SNC, les astrocytes matures locaux se dédifférencient, prolifèrent et sont génétiquement reprogrammés pour remplir des fonctions spécifiques.
À la suite de ces processus, les molécules associées aux interactions astrocytes-neurones sont régulées à la baisse, tandis que les molécules qui interagissent avec les cellules immunitaires et associées à la cicatrisation des plaies sont régulées à la hausse.
Ces observations contribuent à la compréhension des astrocytes et de leur rôle dans la réparation des lésions du SNC. À l’avenir, elles pourraient ouvrir la voie à d’autres études axées sur les caractéristiques des astrocytes réparateurs de plaies, ce qui pourrait conduire à des découvertes plus importantes.
« Comprendre la biologie fondamentale des fonctions des astrocytes en réponse aux traumatismes et aux accidents vasculaires cérébraux, et finalement comprendre comment ces réponses sont régulées par les signaux moléculaires, a le potentiel d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques susceptibles d’améliorer les résultats », a ajouté Sofroniew.
« Notre prochain objectif sera d’identifier les molécules de signalisation qui régulent la réparation des plaies par les astrocytes après un traumatisme ou un accident vasculaire cérébral et qui pourraient être ciblées pour améliorer la réparation des plaies en épargnant davantage de tissus fonctionnels et ainsi améliorer le résultat. »
Plus d’information:
Timothy M. O’Shea et al., Dérivation et reprogrammation transcriptionnelle des astrocytes de réparation des plaies formant des bordures après une lésion de la moelle épinière ou un accident vasculaire cérébral chez la souris, Neurosciences de la nature (2024). DOI : 10.1038/s41593-024-01684-6.
© 2024 Réseau Science X
Citation: Exploration de la réaction des astrocytes aux lésions de la moelle épinière ou aux lésions tissulaires induites par un accident vasculaire cérébral (2024, 18 juillet) récupéré le 18 juillet 2024 à partir de
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