Astrocytes du cerveau : des sous-types aux rôles distincts (souris)

Pendant longtemps, les astrocytes ont été considérés comme une foule indifférenciée. Ces cellules en forme d'étoile sont les cellules de soutien les plus abondantes du cerveau et de la moelle épinière, et les scientifiques se demandaient si elles existaient en types spécialisés, remplissant des fonctions différentes, comme c'est le cas des neurones. Une étude publiée dans Nature par des chercheurs du Baylor College of Medicine répond désormais par l'affirmative : des sous-types d'astrocytes distincts accomplissent des tâches distinctes dans le cerveau vivant.

Les chercheurs se sont concentrés sur CD51, une protéine présente à la surface de certains astrocytes mais pas d'autres. Des travaux antérieurs avaient montré que CD51 répartit les astrocytes en groupes aux caractéristiques moléculaires différentes. Mais aucun modèle animal ni outil de laboratoire ne permettait de comparer les deux groupes dans un cerveau en fonctionnement. Les chercheurs ont d'abord créé une nouvelle lignée de souris permettant de marquer et de contrôler séparément les astrocytes CD51 positifs et CD51 négatifs, puis les ont comparés dans le cortex cérébral, la couche externe qui gère la pensée, la perception et les mouvements volontaires, ainsi que dans l'hippocampe, essentiel à la formation des souvenirs. Ils ont étudié des cerveaux en développement, adultes et lésés.

Dans le cortex en développement et lésé, les astrocytes CD51 positifs contribuent à la formation des synapses, ces jonctions où les neurones se transmettent des messages, et ils le font grâce à une protéine appelée glypican 6. Les astrocytes CD51 négatifs, eux, ne le font pas. Dans l'hippocampe, les astrocytes CD51 positifs aident les circuits de la mémoire à fonctionner et à s'adapter, alors que les astrocytes CD51 négatifs ne le font pas, et la protéine CD51 elle-même pilote le remodelage de ces circuits.

Ces résultats ont aussi des implications après une lésion cérébrale. Chez des souris ayant subi un AVC, les astrocytes CD51 positifs ont aidé le cerveau à retrouver ses fonctions en remodelant les connexions entre neurones, tandis que les astrocytes CD51 négatifs n'y sont pas parvenus. Les chercheurs qui étudient les astrocytes en santé comme en maladie devront désormais préciser le sous-type étudié, indique l'équipe. Pour les patients, rien ne change pour l'instant : l'étude porte sur des souris, et l'équipe ne donne aucun calendrier pour une application humaine.