Santé

Après les neurones, des astrocytes obtenus à partir de cellules souches

ActualitéClassé sous :médecine , astrocyte , cellule souche

Pour la première fois, les principales cellules nourricières du système nerveux ont pu être obtenues in vitro à partir de cellules souches. Semblables aux astrocytes naturels, ces copies pourraient permettre de mieux les comprendre, de mettre au point de nouveaux traitements et peut-être de soigner des traumatismes en les réimplantant dans le cerveau ou la moelle épinière de certains patients.

Les astrocytes peuvent maintenant être cultivés in vitro, pour mieux comprendre leur rôle dans la structuration du système nerveux. Ici, on peut voir une astrosphère, une structure circulaire composée d'astrocytes. © Robert Krencik/UW-Madison
  • Notre dossier sur les mystères du cerveau 

Pourtant dotés d'une jolie forme d'étoile, les astrocytes n'ont commencé à attiser la curiosité des neuroscientifiques que depuis peu. Mettant un terme à la difficulté éprouvée depuis des années par les chercheurs pour les maîtriser au laboratoire, l'obtention d'astrocytes à partir de cellules souches redonne aujourd'hui un coup de fouet aux recherches sur le sujet, presque trois ans après une même réussite concernant les neurones.

Les astrocytes font partie des cellules gliales, ce grand groupe de cellules localisées dans le système nerveux mais distinctes des neurones. Leur forme étoilée leur est conférée par un petit corps cellulaire, contenant les chromosomes et un peu de cytoplasme, mais surtout par de longs et nombreux prolongements cellulaires. S'ils ne sont pas eux-mêmes destinés à transporter les informations nerveuses, les astrocytes participent néanmoins au bon fonctionnement de la diffusion de ces signaux électriques et chimiques. 

Des rôles très importants dans le cerveau

En effet, les différents types d'astrocytes assurent des tâches basiques comme l'échafaudage de la structure du système nerveux ou encore la nutrition des neurones, à qui ils fournissent du lactate. D'abord considérés comme moins importants que les neurones, les astrocytes sont pourtant plus nombreux et semblent participer à l'intelligence puisque le volume consacré aux astrocytes est proportionnellement plus important chez les humains que chez les autres animaux. Ainsi, au fil des recherches et des découvertes, les scientifiques ont constaté que les astrocytes avaient des fonctions bien plus importantes que celles de simples nourrices.

Après 120 et 180 jours de culture, les cellules souches se transforment progressivement en astrocytes, ce qui est observé car elles expriment de plus en plus les protéines S100β et GFAP (en rouge et en vert, et leur mélange, orange et jaune). © Nature Biotechnology

Ils régulent notamment le flux sanguin dans le système nerveux, la récupération des neurotransmetteurs produits en excès par les neurones (qui peuvent devenir toxiques à haute dose) et contrôlent la barrière hémato-encéphalique (qui permet d'empêcher les virus, les bactéries ou d'autres agents dangereux d'entrer dans le système nerveux central). En cas de lésions, les astrocytes participent aussi, dans une certaine mesure, à la réparation du système nerveux.

Les astrocytes étant probablement impliqués dans de nombreuses maladies neurodégénératives ou troubles neurologiques, leur étude plus poussée est devenue nécessaire à la découverte de nouveaux traitements, plus efficaces. Dans un article paru dans la revue Nature Biotechnology, des scientifiques de l'Université du Wisconsin à Madison ont annoncé pouvoir enfin les étudier plus facilement, grâce à l'obtention d'astrocytes à partir de cellules souches.

Le commencement d’une nouvelle ère thérapeutique ?

Ce sont des cellules souches humaines embryonnaires ou rendues pluripotentes qui ont été transformées en astrocytes immatures. Testées in vitro, ces cellules expriment les mêmes gènes qu'un astrocyte naturel, sont capables de récupérer dans le milieu le neurotransmetteur glutamate, et participent à la formation de nouvelles synapses. Mieux, ces astrocytes immatures transplantés dans des cerveaux de souris se changent en astrocytes matures, capables de former des interactions avec des vaisseaux sanguins.

Selon les auteurs, les perspectives d'une telle réussite seraient nombreuses et enthousiasmantes. Ces cellules « seront utiles pour étudier les astrocytes dans le développement et le fonctionnement du cerveau, comprendre les rôles des astrocytes dans le processus des maladies et développer des nouveaux traitements pour les troubles neurologiques. » Dans le futur, il serait même possible de transplanter ces cellules pour soigner diverses pathologies, incluant des traumatismes crâniens ou la maladie de Parkinson.

Cela vous intéressera aussi