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Le système nerveux central (SNC) possède son propre bataillon de cellules immunitaires résidentes et dédiées, appelées cellules microgliales. Cependant, elles sont bien plus que de simples cellules immunitaires et sont essentielles à la santé, au développement et à l’homéostasie du SNC.
Dans cet article, nous examinons ce que sont les cellules microgliales, comment elles sont générées, leur fonction dans le corps et les conditions médicales qui y sont liées.
Que sont les cellules microgliales ?
Les cellules microgliales sont un composant du système immunitaire, mais contrairement aux autres cellules immunitaires, elles sont situées de manière unique dans le SNC. Décrites pour la première fois sous le nom de cellules microgliales par le neuroscientifique espagnol Pío del Río-Hortega entre 1919 et 1921,1,2, ce sont des macrophages professionnels dont on a démontré qu’ils avaient de multiples fonctions, notamment dans la réponse immunitaire aux agents pathogènes envahissants, le développement neuronal, l’homéostasie des tissus neuronaux, l’inflammation, la réparation et la régénération.
Les cellules microgliales représentent environ 5 à 12 % de toutes les cellules résidant dans le système nerveux central.3 La morphologie de la microglie varie en fonction de son état d’activation et de son environnement. Dans son état de repos (également appelé ramifié), elle possède généralement un petit corps cellulaire avec de nombreux prolongements fins qui s’étendent vers l’extérieur, qui sont très dynamiques et peuvent changer de longueur et de forme à mesure que la microglie surveille son environnement.
Lorsqu’ils sont activés (microglie activée) en réponse à une blessure, une infection ou d’autres stimuli, les processus se rétractent et la morphologie globale de la cellule change, devenant plus amiboïde.
Bien que cette description très simplifiée de la morphologie microgliale soit correcte, il faut noter qu’à mesure que davantage de recherches sont effectuées, le nombre de différents types de morphologie de cellules microgliales identifiés augmente et dépend de ce qui les stimule et de la fonction qu’elles remplissent.4
Les cellules progénitrices microgliales sont dérivées de cellules souches hématopoïétiques primitives dans le sac vitellin au cours du développement embryonnaire précoce au cours de la troisième semaine de gestation humaine (Figure 1).5 Ces cellules progénitrices migrent du sac vitellin vers le SNC en développement au cours des semaines 4 à 24 de la gestation, où elles prolifèrent et se différencient en cellules microgliales matures.6 Une fois que les cellules progénitrices microgliales ont colonisé le SNC, elles subissent une maturation et une différenciation supplémentaires pour devenir des cellules microgliales pleinement fonctionnelles.
Les cellules microgliales persistent tout au long de la vie en tant que cellules auto-renouvelables, capables de proliférer et de se renouveler dans le système nerveux central adulte. Elles ont une durée de vie relativement longue, estimée à 4,2 ans, et se renouvellent à un taux médian de 28 % par an.7
Figure 1 : Diagramme illustrant le développement des cellules microgliales au cours de la gestation. Crédit : Technology Networks.
Fonction de la microglie
Les cellules microgliales sont essentielles au maintien de l’homéostasie du SNC, des réponses immunitaires et des fonctions neuronales. Elles sont très dynamiques, se déplacent en permanence dans le SNC et surveillent leur environnement, ce qui leur permet de réagir rapidement à tout signe d’infection, de blessure ou d’inflammation. Certaines de leurs fonctions sont illustrées dans la figure 2 et comprennent :
Figure 2 : Fonctions des cellules microgliales. Crédit : Technology Networks.
Affections liées aux cellules microgliales
Avec toutes nos connaissances sur les diverses fonctions des cellules microgliales, il n’est pas surprenant que lorsque les choses tournent mal, elles puissent avoir des conséquences catastrophiques. La dysrégulation de la fonction microgliale a été impliquée dans divers troubles, dont certains sont décrits ci-dessous.
• Maladie de Parkinson (MP) : l’activation microgliale et les réponses inflammatoires dues à l’accumulation d’α-synucléine ont été impliquées dans la dégénérescence des neurones dopaminergiques dans la MP.15
• Sclérose latérale amyotrophique (SLA) : la SLA se caractérise par une perte importante de motoneurones entraînant une paralysie et un décès prématuré. La plupart des cas de SLA sont sporadiques, mais une composante familiale est observée dans 5 à 10 % des cas. La microglie (entre autres cellules) a été impliquée dans la progression de la maladie.16,17
• Démence frontotemporale (DFT) : la DFT est un groupe de maladies caractérisées par une perte progressive des nerfs dans les lobes frontaux du cerveau, entraînant une altération du comportement, de la personnalité et des troubles du langage. Il existe un chevauchement génétique et pathologique considérable entre la DFT et la SLA, et des dysfonctionnements des cellules microgliales ont été impliqués dans les deux maladies.17
• Maladie de Huntington (MH) : la MH est une maladie cérébrale autosomique dominante caractérisée par une expansion du gène de la huntingtine codant pour le trinucléotide CAG. Il a été démontré que l’activation microgliale dysrégulée et les réponses inflammatoires sont associées à la pathogenèse de la MH.18
En résumé, les cellules microgliales jouent un rôle crucial dans le maintien de la santé et du fonctionnement du système nerveux central (SNC), en participant aux réponses immunitaires, aux processus de réparation des tissus et au remodelage synaptique. La dysrégulation de l’activité microgliale a été impliquée dans diverses pathologies associées au SNC, notamment les maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson, ainsi que les troubles neuro-inflammatoires comme la sclérose en plaques, la réparation des tissus après une blessure et certains troubles neuropsychiatriques.
Des recherches plus poussées les impliqueront sans aucun doute dans d’autres pathologies et pourraient bien conduire à d’autres interventions thérapeutiques pour aider à traiter certaines des pathologies les plus insidieuses connues de la science.
Références (Cliquez pour agrandir)
1. PD Río-Hortega. Le « troisième élément » des centres nerveux. Bol Real Soc Esp Hist Nat.
2. PD Rio-Hortega. Etudes sur la névrogie. Les cellules gliales avec peu de recompositions (oligodendroglia). Bol Real Soc Esp Hist Nat.1921;63-92.
3. Lawson LJ, Perry VH, Dri P, Gordon S. Hétérogénéité dans la distribution et la morphologie de la microglie dans le cerveau normal de souris adultes. Neuroscience. 1990;39(1):151-70. doi: 10.1016/0306-4522(90)90229-w
4. Vidal-Itriago A, Radford RAW, Aramideh JA et al. Diversité morphophysiologique de la microglie et ses implications pour le SNC. Front Immunol. 2022;13:997786. doi: 10.3389/fimmu.2022.99778
5. Ginhoux F, Greter M, Leboeuf M et al. Une analyse de la cartographie du destin révèle que la microglie adulte dérive de macrophages primitifs. Science. 2010;330(6005):841-5. doi: 10.1126/science.1194637
6. Menassa DA, Gomez-Nicola D. Dynamique microgliale au cours du développement du cerveau humain. Front Immunol. 2018;9:1014. doi: 10.3389/fimmu.2018.01014
7. Réu P, Khosravi A, Bernard S, et al. La durée de vie et le renouvellement de la microglie dans le cerveau humain. Cell Rep. 2017;20(4):779-784. doi: 10.1016/j.celrep.2017.07.004
8. Fu R, Shen Q, Xu P, Luo JJ, Tang Y. Phagocytose de la microglie dans les maladies du système nerveux central. Mol Neurobiol. 2014;49(3):1422-34. doi: 10.1007/s12035-013-8620-6
9. Waltl I, Kalinke U. Fonctions bénéfiques et néfastes de la microglie au cours de l’encéphalite virale. Trends Neurosci. 2022;45(2):158-170. doi: 10.1016/j.tins.2021.11.004
10. Sakai J. Concept de base : Comment l’élagage synaptique façonne le câblage neuronal pendant le développement et, éventuellement, dans la maladie. Proc Natl Acad Sci USA. 2020;117(28):16096-16099. doi: 10.1073/pnas.2010281117
11. Garland EF, Hartnell IJ, Boche D. Fonction et communication des microglies et des astrocytes : que savons-nous chez l’homme ? Front Neurosci. 2022;16:824888. doi: 10.3389/fnins.2022.824888
12. Chen Z, Trapp BD. Microglie et neuroprotection. J Neurochem. 2016;136 Suppl 1:10-7. doi: 10.1111/jnc.13062
13. Lloyd AF, Miron VE. Les propriétés pro-remyélinisantes de la microglie dans le système nerveux central. Nat Rev Neurol. 2019 ; 15 : 447–458. doi : 10.1038/s41582-019-0184-2
14. Knopman DS, Amieva H, Petersen RC et al. La maladie d’Alzheimer. Amorces Nat Rev Dis. 2021:7, 33 est ce que je: 10.1038/s41572-021-00269-y
15. Zhu R, Luo Y, Li S et Wang Z. Le rôle de l’autophagie microgliale dans la maladie de Parkinson. Front. Aging Neurosci. 2022;14:1039780. doi: 10.3389/fnagi.2022.1039780
16. Geloso MC, Corvino V, Marchese E, Serrano A, Michetti F, D’Ambrosi N. Le double rôle de la microglie dans la SLA : mécanismes et approches thérapeutiques. Front Aging Neurosci. 2017 ; 9 : 242. doi : 10.3389/fnagi.2017.00242
17. Radford RA, Morsch M, Rayner SL, Cole NJ, Pountney DL, Chung RS. Les rôles établis et émergents des astrocytes et de la microglie dans la sclérose latérale amyotrophique et la démence frontotemporale. Front Cell Neurosci. 2015 ; 9 : 414. doi : 10.3389/fncel.2015.00414
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2024-07-24 10:15:34
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