Des Chercheurs Découvrent des « Gorditas » et d’autres types de Cellules Cérébrales Inédits
Selon une étude publiée le 20 juin dans Science, les scientifiques ont découvert deux types de cellules gliales dans le cerveau de souris adultes – un astrocyte et une cellule progénitrice d’oligodendrocytes – après avoir poussé les cellules souches neurales à sortir de la dormance. Les résultats obtenus de nouveaux rôles pour les cellules gliales, connus pour offrir un soutien aux neurones. Ils peuvent également permettre de mieux comprendre comment le cerveau reste plastique jusqu’à l’âge adulte, lorsque la grande majorité des neurones ne subissent pas de division cellulaire.
Arturo Alvarez-Buylla, neuroscientifique du développement au College of The Golden State, San Francisco, déclare que cette étude est un ajout essentiel à toute l’histoire de ces fascinantes cellules [souches] dans le cerveau adulte des rongeurs qui peuvent produire de nouvelles cellules. Il n’a pas participé à l’étude ; Cependant, il dit que la compréhension des cellules souches adultes est essentielle pour comprendre les types de plasticité qui existent après la fin de la période de développement.
De nombreuses cellules cérébrales de mammifères, qu’il s’agit de neurones ou de cellules gliales, sont générées tout au long du développement embryonnaire et les réserves de cellules souches deviennent grossièrement, sinon finalement, dormantes à l’âge adulte. Le peu d’activité restante peut aider le cerveau à réagir pour se transformer, dans certains cas en créant de nouveaux neurones pour aider à découvrir ou en réagir des cellules en réaction à une blessure ou à une condition.
Un groupe existe dans le cerveau des humains et des souris adultes dans une section appelée zone ventriculaire-sous-ventriculaire (V-SVZ). Les parois des deux ventricules, des espaces remplis de liquide céphalo-rachidien, sont tapissées de cellules souches. Le long de ces murs, les cellules ont une identité régionale – où une cellule souche repose sur le mur dicte en quoi elle se différencie. Cette fonction a été bien caractérisée pour les sous-types neuronaux synthétisés dans des domaines distincts sur la paroi latérale. Les cellules gliales sont certes créées à des stades inférieurs au long de la paroi septale, mais des sous-types spécifiques restent inconnus, car les cellules dont le long de cette paroi est généralement inactif.
Les cellules souches adultes et les variables qui contrôlent leur inactivité, ou quiescence, ont longtemps été enregistrées Fiona Doetsch – une biologiste des cellules souches et une neuroscientifique au Collège de Bâle en Suisse, qui a coécrit l’étude de recherche. Sur The Scientist, Doetsch explique que les gens percevaient les cellules quiescentes comme des cellules se cachant et insensibles à tout signal alors qu’en réalité, l’état de repos apparaît comme un état très développé.
Pour déterminer ce qui pourrait préserver ces cellules souches à l’état de repos, Doetsch a d’abord comparé les transcriptomes de cellules souches purifiées inactives et activées du V-SVZ de souris adultes. Environ 95 pour cent des cellules quiescentes avaient des degrés élevés d’un récepteur appelé facteur de croissance dérivé des plaques bêta (PDGFRβ), contre seulement la moitié des cellules souches activées. Cette idée a conduit Doetsch à présumer que le fait de déranger le signal PDGFR pourrait faire sortir les cellules souches de la dormance.
Les ligands ne peuvent pas lier le modèle murin développé avec un PDGFR altéré et des souches de cellules adultes V-SVZ renforcées avec une protéine fluorescente pour suivre les nouvelles cellules créées par les souches de cellules.
Comme prévu, l’extinction de PDGFR a provoqué une augmentation des cellules souches actives et séparatrices dans les deux sections du V-SVZ par rapport aux souris témoins. Cette résurgence a conduit à la découverte de neurones plus matures dans le bulbe olfactif et de plus d’oligodendrocytes, une sorte de cellule gliale, dans le corps calleux adjacent. Les neurones olfactifs ont été détectés sur la paroi latérale, tandis que les oligodendrocytes provenaient de la paroi septale. Des cellules fluorescentes ont été repérées au-delà des ventricules pendant plus de 180 jours, signe que les nouvelles cellules ont persisté et se sont incorporées dans le cerveau.
L’expérience a incité l’équipe de Doetsch à identifier deux types de cellules gliales non documentées. Un domaine sur la paroi septale a généré une sorte d’astrocyte – suggéré par des indicateurs moléculaires caractéristiques de ce type de cellule – que les chercheurs ont appelé gorditas en raison de leurs corps cellulaires trapus et ronds qui sont plus petits que les astrocytes connus, qui ont un aspect touffu.
L’équipe a également déterminé plusieurs domaines qui ont généré des oligodendrocytes. Les domaines comprennent une zone située au bord du ventricule qui a généré des cellules progénitrices d’oligodendrocytes (OPC), un intermédiaire entre les cellules souches et les oligodendrocytes matures. Il est inhabituel, informe Doetsch Le scientifique, que ces cellules soient connectées à la surface de la paroi ventriculaire plutôt qu’enfouies dans le tissu cérébral. « Personne ne s’attendait à ce qu’ils soient à l’intérieur du système ventriculaire ainsi qu’attachés à la paroi du ventricule. Par conséquent, personne n’avait jamais regardé auparavant », explique Doetsch. “Cependant, quand vous regardez, vous pouvez les voir merveilleusement.”
Doetsch et son groupe ont découvert plusieurs qualités réglées sur les OPC au-delà de leur choix immobilier. Les cellules étaient devenues baignées dans le liquide céphalo-rachidien, passant entre les deux ventricules latéraux. Alors que les cellules progénitrices n’avaient pas la gaine de myéline caractéristique dont se servent les oligodendrocytes pour isoler les axones des neurones, ces cellules intermédiaires étaient toujours entrelacées avec les axones des neurones se développant à partir des zones cérébrales éloignées de la V-SVZ.
Sarah Moyon, neuroscientifique à la City University de New York qui étudie les oligodendrocytes et n’est pas impliquée dans cette recherche. « Leur cadre, où ils se trouvent, et aussi la réalité. Nous ne les voyons pas se décolorer », car les indicateurs classiques des oligodendrocytes adultes correspondant à toutes ces cellules ont un motif pour rester en tant que progéniteurs, avec leur propre fonction particulière et non identifiée, ajoute-t-elle.
Compte tenu de leur contact avec le liquide céphalo-rachidien et les axones à longue portée, Moyon et Doetsch informent Le scientifique qu’ils pensent que les OPC jouent un rôle dans l’interaction neuronale. « Ils sont bien placés pour évaluer et intégrer les signaux provenant de différentes régions du cerveau », explique Doetsch. “Nous sommes maintenant très intéressés à indiquer les récepteurs qu’ils expriment ainsi que le type d’informations échangées par les cellules.”
Étant donné que la majorité des souches de cellules V-SVZ sont inactives dans des circonstances ordinaires, l’équipe a effectué une dernière expérience pour voir si la blessure pouvait conduire les cellules à s’activer naturellement. Ils ont demandé un composé appelé lysolécithine qui détériore la myéline dans le corps calleux de souris de type sauvage. En retour, les cellules souches le long de la surface de la paroi septale ont commencé à créer encore plus d’OPC et d’astrocytes gordita, bien que les scientifiques n’étaient pas détectés si les cellules avaient migré vers le corps calleux, une étape pour les études futures.
Bien que cette étude ait été réalisée sur des souris, les êtres humains ont des régions cérébrales comparables. « Comme nous comprenons ce modulateur de la quiescence [des cellules souches] chez la souris, on pourrait évaluer s’il est également présent chez l’homme. Nous ne savons pas encore si ces progéniteurs d’oligodendrocytes y sont présents », a déclaré Doetsch le scientifique. “Nous comprenons si peu à leur sujet, et aussi, il y a encore beaucoup à trouver.”
Publié à l’origine sur Thescientist.com. Lire l’article original.
