09/10/2024 Un nouveau type de cellule cérébrale découvert dans le cerveau

Les cellules cérébrales sont de deux type, les neurones et les glia. Les neurones communiquent entre eux travers les synapses par l’intermédiaire d’impulsions électriques qui provoquent l’émission d’un produit chimique dit neurotransmetteur. Les glia, aussi appelés gliocytes, ne produisent pas d’impulsions électriques telles celles des neurones. Elles ne communiquent donc pas entre elles.

Il y a 20 ans cependant, Andrea Volterra, actuellement à l’Université de Lausanne annonça que lui et son équipe avaient découvert que certaines glia pouvaient aussi utiliser des transmissions de type synaptique. Mais ils eurent du mal à le prouver.

Désormais cette preuve est faite. L’équipe vient de faire savoir que des cellules non neuronales situées dans l’hippocampe avaient elles-aussi recours à des transmissions synaptiques. Plusieurs types de glia, dits astrocytes, ont cette faculté. Elles secrètent un neurotransmetteur dit glutamate qui est le plus commun dans le cerveau.

Elles possèdent des gènes spécialisés qui commandent cette fonction. Les chercheurs ont nommé ces cellules des astrocytes glutamatergiques ou cellules hybrides.

La recherche a été faite à partir de cellules se trouvant dans des cerveaux de souris adultes en utilisant un microscope fluorescent spécialisé. Les chercheurs estiment que des glia communiquant par des transmissions synaptiques contribuent à une meilleurs coordination des messages cérébraux entre milliers de neurones chez la souris et de millions ou plus de neurones chez l’homme.

Il semble aujourd’hui que des défaillances dans ce système peuvent conduire à des formes plus ou moins graves de maladie de Parkinson.

Référence

article

    Specialized astrocytes mediate glutamatergic gliotransmission in the CNS

    Multimodal astrocyte–neuron communications govern brain circuitry assembly and function1. For example, through rapid glutamate release, astrocytes can control excitability, plasticity and synchronous activity2,3 of synaptic networks, while also contributing to their dysregulation in neuropsychiatric conditions4,5,6,7. For astrocytes to communicate through fast focal glutamate release, they should possess an apparatus for Ca2+-dependent exocytosis similar to neurons8,9,10. However, the existence of this mechanism has been questioned11,12,13 owing to inconsistent data14,15,16,17 and a lack of direct supporting evidence. Here we revisited the astrocyte glutamate exocytosis hypothesis by considering the emerging molecular heterogeneity of astrocytes18,19,20,21 and using molecular, bioinformatic and imaging approaches, together with cell-specific genetic tools that interfere with glutamate exocytosis in vivo. By analysing existing single-cell RNA-sequencing databases and our patch-seq data, we identified nine molecularly distinct clusters of hippocampal astrocytes, among which we found a notable subpopulation that selectively expressed synaptic-like glutamate-release machinery and localized to discrete hippocampal sites. Using GluSnFR-based glutamate imaging22 in situ and in vivo, we identified a corresponding astrocyte subgroup that responds reliably to astrocyte-selective stimulations with subsecond glutamate release events at spatially precise hotspots, which were suppressed by astrocyte-targeted deletion of vesicular glutamate transporter 1 (VGLUT1). Furthermore, deletion of this transporter or its isoform VGLUT2 revealed specific contributions of glutamatergic astrocytes in cortico-hippocampal and nigrostriatal circuits during normal behaviour and pathological processes. By uncovering this atypical subpopulation of specialized astrocytes in the adult brain, we provide insights into the complex roles of astrocytes in central nervous system (CNS) physiology and diseases, and identify a potential therapeutic target.

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