Cellule gliale - Définition

Introduction

Le système nerveux est constitué de deux types de cellules, les neurones et les cellules gliales. Ces dernières représentent 50% du volume cérébral. Contrairement à la grande majorité des neurones, les cellules gliales peuvent se diviser par mitose. Elles remplissent différentes fonctions : guide de migration, développement neuronal, myélinisation, compartimentalisation, soutien, homéostasie ionique, régulation du pH, recyclage des neurotransmetteurs, défense immunitaire, plasticité synaptique…

Historique

La première description des cellules gliales du système nerveux périphérique apparait dans le traité de Schwann en 1839. Le terme "glie" (glue, colle) est utilisé par Virchow en 1846 pour désigner la substance conjonctive du cerveau et de la moelle épinière. En 1893, Andriezen distingue la glie fibreuse, trouvée dans la substance blanche, de la glie protoplasmique dans la substance grise. Jamon y Cajal en 1913 donne le nom "d'astrocytes" aux deux types de cellules gliales pour leur forme étoilée. Del Rio Hortega distingue les "oligodendrocytes" et les cellules de la microglie en 1919-1928. Le cerveau contiendrait de mille à cinq mille milliards de cellules gliales, soit 10 à 50 fois plus que de neurones. Le fait fut découvert au début du XX^e siècle, et donna par déformations journalistiques successives naissance au mythe que « nous n'utiliserions que 10 % de notre cerveau pour penser ». Il a cependant été établi que les cellules gliales jouent un rôle dans la prise de fonctionnalité des connexions synaptiques, et donc dans la vitesse d'apprentissage.

Rôle

Dans le système nerveux central, les cellules gliales assurent l'homéostasie du milieu neuronal (astrocytes). Elles isolent également physiquement les neurones, en formant la barrière hémato-encéphalique (épendymocytes et astrocytes de type I). Toute substance doit traverser cette barrière avant d'atteindre les neurones.

Les astrocytes de type I assurent aussi la fonction de charpente et la fonction métabolique. Les astrocytes de type II ont des échanges simultanément avec plusieurs neurones. Ils permettent de synchroniser l'activité synaptique, en faisant varier les concentrations ioniques autour des neurones ce qui modifie l'état électrique et donc la réactivité de ces neurones. Les astrocytes disposent aussi de récepteurs aux neurotransmetteurs, tout comme les neurones : ils sont donc influencés par l'activité synaptique. Les oligodendrocytes, tout comme les cellules de Schwann dans le système nerveux périphérique, enroulent leur membrane plasmique autour de certains axones pour former une gaine de myéline. C'est cette gaine qui permet d'accélérer la transmission de l'influx nerveux dans les axones.

Actuellement les recherches tendent à démontrer que les cellules gliales ne sont pas que des « ouvrières » aux services des neurones. Par exemple, cette action modifie la potentialisation du neurone mais aussi développe sa capacité à développer des synapses.

En effet, les données récentes montrent que les cellules gliales, notamment les astrocytes, seraient douées d'une forme d'excitabilité cellulaire basée sur des variations de concentrations intracellulaires de calcium : on parle d'ondes calciques intracellulaires, mais aussi d'ondes calciques intercellulaires, puisque ces ondes calciques seraient capables de se propager d'un astrocyte à l'autre. Le moyen par lequel ces ondes se propagent n'est pas encore clair, mais l'ATP semble fortement impliqué. Les jonctions communicantes entre astrocytes pourraient de même intervenir. L'augmentation de calcium astrocytaire serait entre autres responsable de la libération, par ces cellules, de substances actives, telles que le glutamate, qui pourraient directement influencer l'activité neuronale. Certains parlent même de Gliotransmetteurs.

On sait aujourd'hui que les cellules gliales peuvent se métamorphoser et qu'elles sont capables de générer des neurones opérationnels, avec un potentiel réparateur sur des neurones altérés.

Les travaux sur les implications des cellules gliales dans nombreux mécanismes interprétés préalablement d'un point de vue exclusivement neuronal sont en pleine expansion, et sont encore source de débat, notamment sur le traitement de l'information et sa mémorisation. La mémorisation peut être expliquée du point de vue neurobiologique (autant sur le plan cellulaire que de réseau) par l'activité neuronale, mais le rôle des astrocytes est encore discuté.