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Les astrocytes en vedette dans le cerveau

Un type de cellules gliales, que l'on pensait n'avoir qu'un rôle de soutien des neurones du cerveau, continue de faire sensation dans le domaine des neurosciences. Les astrocytes interviennent en effet positivement dans le maintien de la circulation du sang dans le cerveau et la transmission synaptique, mais ont aussi un rôle dans l'épilepsie et la déficience intellectuelle.
Les astrocytes en vedette dans le cerveau
Le projet PLASTICASTROS (Plasticity at the tripartite synapse: an in vivo study of astrocyte-synapse interactions in the mammalian cortex), financé par l'UE, a étudié l'influence des astrocytes sur les réseaux de neurones d'une souris.

Les astrocytes ont de fines extensions en pointe qui enveloppent les synapses. À l'aide d'un test in silico, les chercheurs ont identifié chez les astrocytes environ 25 molécules d'adhérence cellulaire (CAM), dont la fonction est inconnue.

Les chercheurs ont conçu un système abordable, rapide et souple pour remplacer les outils classiques de profilage du transcriptome, qui prennent beaucoup trop de temps. Ces outils permettent de manipuler génétiquement certaines voies dans les cellules du cerveau. En théorie, cette méthode pourrait être transférée à des rats, pour lesquels il n'existe pas de lignées transgéniques appropriées.

Les chercheurs ont généré des structures pour analyser la participation de certaines CAM dans des voies de signalisation, en cas de surexpression. Ils continueront en éliminant sélectivement des protéines pour déterminer leur impact sur la physiologie des astrocytes, la structure des synapses et, finalement, le comportement des souris.

Les chercheurs ont travaillé sur la souris éveillée, ciblant le cortex visuel. Ils ont suivi la dynamique du calcium des astrocytes de cette partie du cerveau. Les signaux enregistrés durant une stimulation visuelle du cortex ont révélé un modèle dynamique spatio-temporel. Il se distingue des composants déclenchés par la vue dans le signal calcium au niveau d'une cellule isolée ainsi qu'au niveau du réseau des astrocytes. Il peut également être séparé des signaux résultant de l'excitation.

Les scientifiques ont utilisé la microscopie électronique en lumière corrélative pour relier les données physiologiques avec la structure de chaque processus d'astrocyte. Après l'imagerie in vivo, les cerveaux ont été préparés pour le microscope électronique SBF (serial block face) qui balaye des tranches ultra minces de l'échantillon afin de reconstituer des images 3D en haute résolution.

Le projet PLASTICASTROS a mis en place une base notable pour de futurs travaux sur la signalisation des astrocytes. Ils pourront concerner les changements associés à des maladies neurologiques comme la schizophrénie, où la circulation des informations est perturbée.

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Mots-clés

Astrocytes, cerveau, neurones, synapses, CAM, schizophrénie
Numéro d'enregistrement: 183175 / Dernière mise à jour le: 2016-08-16
Domaine: Biologie, Médecine