La base moléculaire de la communication par le système nerveux
Les cellules gliales sont essentielles pour la production de la myéline, qui sert à l'isolation des neurones, offrant ainsi un soutien trophique et participant par-là aux réactions immunitaires. La perturbation de la communication entre les neurones et les cellules gliales apparaît en cas de lésion, dans les troubles neurologiques héréditaires et en cas de vieillissement. Néanmoins, la nature spécifique et l'importance physiologique des interactions entre ces entités sont encore inconnues. Le projet CELESTIAL (Identification of molecular pathways underlying activity-dependent neuron-glia communication using in vitro microfluidic systems), financé par l'UE, proposait d'étudier les mécanismes moléculaires responsables de ces interactions cellulaires. Le plan à long terme était de développer des interventions thérapeutiques plus efficaces pour les maladies où l'interaction physiologique entre les neurones et les glies est compromise. En prenant en compte que les neurones sont constitués de trois éléments, à savoir le corps du neurone proprement dit, les processus neuronaux et les synapses, les cellules gliales peuvent interagir avec l'un ou l'autre de ces éléments. Le travail de CELESTIAL s'est concentré sur l'interaction des cellules gliales avec les neurites, un processus appelé la communication extrasynaptique dans le système nerveux périphérique. Les chercheurs ont développé une plateforme de co-culture microfluidique pour caractériser et étudier le rôle des réactions non synaptiques des cellules gliales suite à la stimulation de l'activité neuronale. Ce système de culture cellulaire comprend deux compartiments pour la séparation des corps des neurones en neurites et en cellules de Schwann. La stimulation électrique subséquente des différentes parties neuronales a permis aux chercheurs d'étudier la transmission de signaux, les réactions cellulaires aux signaux neuronaux ainsi que le comportement mitochondrial. De plus, les chercheurs du projet ont examiné la libération des neurotransmetteurs après la stimulation électrique et leur rôle dans la physiologie des cellules de Schwann. Associés à des données in vivo, les résultats ont indiqué qu'un transmetteur neuropeptidique spécifique était capable de gérer la communication entre les neurones et les cellules de Schwann. Des travaux supplémentaires dans des modèles animaux ont entraîné l'identification d'un gène candidat prometteur qui est suractivé dans les cellules de Schwann pendant les neuropathies, contribuant probablement à la perturbation de l'activité neuronale. Dans l'ensemble, le travail du projet CELESTIAL offre des renseignements fondamentaux sur les mécanismes relatifs à l'interaction entre les neurones et les cellules gliales. De manière importante, le projet ouvre la voie à la manipulation de la voie de signalisation spécifique dans le cadre d'une intervention thérapeutique chez les personnes souffrant de neuropathies périphériques héréditaires.
Mots‑clés
Système nerveux, neurone, cellules gliales, cellules de Schwanna, neurotransmetteurs
