En cas de blessure ou d’infection dans le cerveau, les cellules gliales environnantes permettent de pr\u00e9server les cellules nerveuses sensibles et d’\u00e9viter des l\u00e9sions nerveuses qui s’\u00e9tendent. Une \u00e9quipe de recherche de la Charit\u00e9 – M\u00e9decine universitaire de Berlin a pu d\u00e9montrer l’importance de la r\u00e9organisation de la structure de l’\u00e9chafaudage et de la membrane dans les cellules gliales lors de ce processus. Les d\u00e9couvertes d\u00e9crites dans la revue Nature Communications* mettent en lumi\u00e8re un nouveau m\u00e9canisme de protection cellulaire qui pourrait permettre au cerveau de lutter activement contre les formes graves de maladies neurologiques.<\/p>\n
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Le syst\u00e8me nerveux est particuli\u00e8rement sensible aux l\u00e9sions, car les cellules nerveuses mortes ne peuvent pas \u00eatre renouvel\u00e9es. C’est pourquoi, dans le cerveau, diff\u00e9rentes cellules doivent travailler ensemble de mani\u00e8re coordonn\u00e9e pour limiter les dommages et permettre la gu\u00e9rison, par exemple apr\u00e8s une blessure ou une infection. Les astrocytes, les cellules gliales les plus courantes du syst\u00e8me nerveux central, jouent un r\u00f4le central dans la protection des tissus environnants. Leur programme de protection – appel\u00e9 astrogliose r\u00e9active – favorise la cicatrisation et aide ainsi \u00e0 pr\u00e9venir la propagation de l’inflammation et \u00e0 limiter les dommages tissulaires. Parall\u00e8lement, les astrocytes peuvent assurer la survie des cellules nerveuses \u00e0 proximit\u00e9 imm\u00e9diate des l\u00e9sions tissulaires et favoriser le r\u00e9alignement des r\u00e9seaux neuronaux. Les scientifiques de la Charit\u00e9 ont mis en \u00e9vidence un nouveau m\u00e9canisme de coordination de ces processus dans les astrocytes.<\/p>\n
“Nous avons pu montrer pour la premi\u00e8re fois que la prot\u00e9ine Drebrin contr\u00f4le l’astrogliose dans les cas de l\u00e9sions c\u00e9r\u00e9brales”, explique le professeur Britta Eickholt, directrice de l’Institut de biochimie et de biologie mol\u00e9culaire de la Charit\u00e9 et responsable de l’\u00e9tude. “La Drebrin est n\u00e9cessaire pour que les astrocytes puissent former des cicatrices collectives et prot\u00e9ger les tissus environnants”. Les chercheurs ont r\u00e9ussi \u00e0 d\u00e9sactiver la drebrine dans les astrocytes – et \u00e0 reproduire son r\u00f4le dans les l\u00e9sions c\u00e9r\u00e9brales sur un mod\u00e8le animal. Ils ont \u00e9tudi\u00e9 les changements cellulaires en utilisant la microscopie \u00e9lectronique et la microscopie optique \u00e0 haute r\u00e9solution sur le cerveau – et en temps r\u00e9el sur des astrocytes isol\u00e9s en culture cellulaire. “La perte de la drebrine entra\u00eene une suppression de l’activation normale des astrocytes”, explique le professeur Eickholt. “Au lieu de r\u00e9agir de mani\u00e8re protectrice, ces astrocytes perdent m\u00eame au contraire compl\u00e8tement leur fonction et abandonnent leur identit\u00e9 cellulaire”. Des blessures en fait inoffensives se propagent ainsi sans la formation d’une cicatrice protectrice et de plus en plus de cellules nerveuses meurent.<\/p>\n
Pour permettre cette cicatrisation, Drebrin contr\u00f4le la r\u00e9organisation du squelette des cellules d’actine, un \u00e9chafaudage de stabilisation m\u00e9canique, dans les astrocytes. Cela influence \u00e9galement la formation de longs tubes membranaires – appel\u00e9s endosomes tubulaires – qui servent \u00e0 la capture, au tri et \u00e0 la redistribution des r\u00e9cepteurs de surface et sont n\u00e9cessaires aux contre-mesures protectrices des astrocytes. “Nos d\u00e9couvertes montrent donc comment Drebrin contr\u00f4le les fonctions fondamentales des astrocytes dans la d\u00e9fense contre les influences nocives via le squelette cellulaire dynamique et changeant et les structures membranaires”, r\u00e9sume le professeur Eickholt. “En particulier, les tubes membranaires qui se forment alors n’ont jamais \u00e9t\u00e9 d\u00e9crits sous cette forme dans des astrocytes en culture ou dans le cerveau”.<\/p>\n
“Son r\u00f4le de r\u00e9gulateur du cytosquelette sugg\u00e8re que la drebrine pourrait \u00eatre un facteur de risque pour les maladies neurologiques graves et d’autres maladies, car la perte de la prot\u00e9ine peut entra\u00eener des changements similaires dans les astrocytes”, ajoute le professeur Eickholt. “Il est \u00e9galement possible que les personnes concern\u00e9es par les d\u00e9fauts g\u00e9n\u00e9tiques de Drebrin – comparables au mod\u00e8le animal – passent totalement inaper\u00e7ues jusqu’\u00e0 ce que le stress cellulaire, les toxines environnementales ou les maladies d\u00e9clenchent leur expression”. Des \u00e9tudes sur des \u00e9chantillons de patients doivent maintenant d\u00e9terminer dans quelle mesure la drebrine joue \u00e9galement un r\u00f4le dans d’autres maladies, comme la maladie d’Alzheimer. <\/p>\n
*Schiweck J et al. Drebrin contr\u00f4le la formation de cicatrices et la r\u00e9activit\u00e9 des astrocytes apr\u00e8s une l\u00e9sion c\u00e9r\u00e9brale traumatique en r\u00e9gulant le trafic de membranes. Nat Commun (2021), doi : 10.1038\/s41467-021-21662-x.<\/p>\n