Il est très courant que, lorsque l’on parle de l’intelligence d’une personne, on parle spécifiquement d’un type de cellules très spécifique: les neurones. Ainsi, il est normal d'appeler mononeuronal à qui on attribue une intelligence faible de manière péjorative. Cependant, l'idée que le cerveau est essentiellement un ensemble de neurones est de plus en plus obsolète.

Le cerveau humain contient plus de 80 milliards de neurones, mais cela ne représente que 15% du nombre total de cellules de cet ensemble d'organes..

Les 85% restants sont occupés par un autre type de corps microscopiques: les cellules dites gliales.. Dans l'ensemble, ces cellules ils forment une substance appelée glie ou névroglie, qui s'étend à travers tous les coins et recoins du système nerveux.

Actuellement, la glie est l’un des domaines d’études à plus forte progression en neurosciences., à la recherche de révéler toutes ses tâches et les interactions qu'ils font pour que le système nerveux fonctionne comme il le fait. Et c’est que le cerveau ne peut actuellement pas être compris sans comprendre l’implication de la glie.

La découverte des cellules gliales

Le terme de névroglie a été inventé en 1856 par le pathologiste allemand Rudolf Virchow. C'est un mot qui en grec veut dire "colle (glia) neuronal (neuro)", car à l'époque de sa découverte on pensait que les neurones étaient liés pour former les nerfs et, de plus, que l'axone était un ensemble de cellules au lieu d'une partie du neurone. Pour cette raison, il a été supposé que ces cellules trouvées près des neurones devaient aider à structurer le nerf et faciliter l'union entre elles, et rien d'autre. Un rôle plutôt passif et auxiliaire, bref.

En 1887, le célèbre chercheur Santiago Ramón y Cajal a conclu que les neurones étaient des unités indépendantes et qu'ils étaient séparés des autres par un petit espace appelé plus tard espace synaptique. Cela a servi à réfuter l'idée selon laquelle les axones étaient plus que des parties de cellules nerveuses indépendantes. Cependant, l'idée de la passivité gliale est restée. Aujourd'hui, cependant, on découvre que son importance est beaucoup plus grande que ce qui était supposé.

D'une certaine manière, il est ironique que le nom qui a été donné à la névroglie soit celui-là. Il est vrai que cela contribue à la structure, mais non seulement à cette fonction, mais aussi à leur protection, à la réparation des dommages, à l'amélioration de l'influx nerveux, à la fourniture d'énergie et même au contrôle du flux d'informations, parmi de nombreuses autres fonctions découvertes. Ils sont un outil puissant pour le système nerveux.

Types de cellules gliales

La névroglie est un ensemble de différents types de cellules qui ont en commun que sont dans le système nerveux et ne sont pas des neurones.

Il existe plusieurs types de cellules gliales, mais je parlerai des quatre classes considérées comme les plus importantes, ainsi que des fonctions les plus importantes découvertes jusqu'à ce jour. Comme je l'ai dit, ce domaine des neurosciences progresse chaque jour et, à l'avenir, de nouveaux détails seront inconnus aujourd'hui..

1. cellules de Schwann

Le nom de cette cellule glia est à l'honneur de son découvreur, Theodore Schwann, mieux connu comme l'un des pères de la théorie des cellules. Ce type de cellule gliale est le seul que l'on trouve dans le système nerveux périphérique (SNP), c'est-à-dire dans les nerfs qui parcourent tout le corps..

En étudiant l’anatomie des fibres nerveuses chez l’animal, Schwann a observé des cellules liées le long de l’axone qui donnaient l’impression de ressembler à de petites "perles"; au-delà, il ne leur a pas donné plus d'importance. Dans des études futures, il a été découvert que ces éléments microscopiques sous forme de perles étaient en réalité des gaines de myéline, un produit important qui génère ce type de cellules..

La myéline est une lipoprotéine qui offre une isolation contre l'impulsion électrique de l'axone, c'est-à-dire qu'il permet de maintenir le potentiel d'action sur une distance de plus en plus longue, ce qui accélère la vitesse des tirs électriques et ne les disperse pas à travers la membrane du neurone. Autrement dit, ils agissent comme le caoutchouc qui recouvre un câble.

Les cellules de Schwann avoir la capacité de sécréter plusieurs composants neurotrophiques, y compris le "facteur de croissance nerveux" (FCN), le premier facteur de croissance trouvé dans le système nerveux. Cette molécule sert à stimuler la croissance des neurones au cours du développement. De plus, comme ce type de glie entoure l'axone comme s'il s'agissait d'un tube, il a également une influence sur la direction dans laquelle il devrait se développer..

Au-delà, il a été constaté que lorsqu'un nerf du SNP était endommagé, Le FCN est sécrété pour que le neurone puisse repousser et retrouver ses fonctionnalités. Ceci explique le processus par lequel disparaît la paralysie temporaire que subissent les muscles après une rupture..

Les trois cellules différentes de Schwann

Pour les premiers anatomistes, il n'y avait pas de différences entre les cellules de Schwann, mais avec les progrès de la microscopie, il a été possible de différencier jusqu'à trois types différents, avec des structures et des fonctions bien différenciées. Ceux que j'ai décrits sont les "myéliniques", car ils produisent de la myéline et sont les plus communs.

Cependant, dans les neurones à axones courts, il existe un autre type de cellule de Schwann appelée "non myélinisée", puisqu'il ne produit pas de gaine de myéline. Celles-ci sont plus grandes que les précédentes et contiennent à l'intérieur plus d'un axone à la fois. Apparemment, ils ne produisent pas de gaine de myéline, puisqu'avec leur propre membrane, ils servent déjà d'isolant pour ces axones plus petits..

Le dernier type de cette forme de névroglie se trouve dans la synapse entre les neurones et les muscles. On les appelle cellules de Schwann terminales ou périsynaptiques (entre les synapses). La fonction actuellement attribuée a été révélée grâce à l'expérience menée par Richard Robitaille, neurobiologiste à l'Université de Montréal. Le test consistait à ajouter un faux messager à ces cellules pour voir ce qui se passait. Le résultat était que la réponse exprimée par le muscle était altérée. Dans certains cas, la contraction a été augmentée, dans d'autres, elle a diminué. La conclusion était que Ce type de glie régule le flux d’informations entre le neurone et le muscle.

2. Oligodendrocytes

Dans le système nerveux central (SNC), il n'y a pas de cellules de Schwann, mais les neurones ont une autre forme de revêtement de myéline grâce à un type alternatif de cellules gliales. Cette fonction est réalisée le dernier des grands types de névroglie découverte: celui formé par les oligodendrocytes.

Son nom fait référence à la façon dont ils ont été décrits par les premiers anatomistes qui les ont trouvés; une cellule avec beaucoup de petites extensions. Mais la vérité est que le nom ne leur va pas beaucoup, puisqu'un peu plus tard, un élève de Ramón y Cajal, Pío del Río-Hortega, a conçu des améliorations de la coloration utilisée à l'époque, révélant la véritable morphologie: une cellule avec quelques longues extensions, comme s'il s'agissait de bras.

Myéline dans le SNC

Une différence entre les oligodendrocytes et les cellules de Schwann myélinisées est que les premières n’enveloppent pas l’axone avec leur corps, mais ils le font avec leurs longues extensions, comme s'ils étaient les tentacules d'une pieuvre, et c'est à travers eux que la myéline est sécrétée. En outre, la myéline dans le SNC ne sert pas seulement à isoler le neurone.

Comme l'a démontré Martin Schwab en 1988, le dépôt de myéline sur l'axone dans les neurones en culture empêche sa croissance. Cherchant une explication, Schwab et son équipe ont réussi à purifier plusieurs protéines de la myéline qui causent cette inhibition: Nogo, MAG et OMgp. Ce qui est amusant, c’est qu’il a été constaté que dans les premiers stades du développement du cerveau, la protéine MAG de la myéline stimule la croissance du neurone, ce qui en fait une fonction inverse du neurone chez l’adulte.. La raison de cette inhibition est un mystère, mais les scientifiques espèrent que son rôle sera bientôt connu..

Une autre protéine trouvée dans les années 90 se trouve dans la myéline, cette fois-ci par Stanley B. Prusiner: Prion Protein (PrP). Sa fonction à l'état normal est inconnue, mais à l'état muté, il devient un prion et génère une variante de la maladie de Creutzfeldt-Jakob, plus connue sous le nom de maladie de la vache folle.. Le prion est une protéine qui gagne en autonomie, infectant toutes les cellules de la glie, générant une neurodégénérescence..

3. astrocytes

Ce type de cellule gliale a été décrit par Ramón y Cajal. Lors de ses observations sur les neurones, il a remarqué qu'il y avait d'autres cellules proches des neurones, de forme étoilée; d'où son nom. Il est situé dans le SNC et le nerf optique, et peut-être une des cellules gliales qui remplit un plus grand nombre de fonctions. Sa taille est deux à dix fois supérieure à celle d'un neurone et ses fonctions sont très diverses.

Barrière hémato-encéphalique

Le sang ne coule pas directement dans le SNC. Ce système est protégé par la barrière hémato-encéphalique (BHE), une membrane perméable hautement sélective. Les astrocytes sont activement impliqués, être responsable de filtrer ce qui peut arriver à l'autre côté et ce qui ne fonctionne pas. Ils permettent principalement l'entrée d'oxygène et de glucose, afin de pouvoir nourrir les neurones.

Mais qu'advient-il si cette barrière est endommagée? En plus des problèmes générés par le système immunitaire, des groupes d'astrocytes se déplacent vers la zone endommagée et se rejoignent pour former une barrière temporaire et arrêter le saignement..

Les astrocytes ont la capacité de synthétiser une protéine fibreuse appelée GFAP, avec laquelle ils gagnent en robustesse, en plus d'en sécréter une autre suivie de protéines qui leur permet de gagner en imperméabilité.. En parallèle, les astrocytes sécrètent des neurotrophes pour stimuler la régénération dans la région..

Recharge de la batterie à potassium

Une autre des fonctions décrites des astrocytes est leur activité pour maintenir le potentiel d’action. Lorsqu'un neurone génère une impulsion électrique, il collecte des ions sodium (Na +) pour devenir plus positifs avec l'extérieur. Ce processus par lequel les charges électriques sont manipulées de l'extérieur et à l'intérieur des neurones produit un état appelé dépolarisation, qui aboutit à la fin des impulsions électriques qui traversent le neurone dans l'espace synaptique. Pendant votre voyage, le milieu cellulaire cherche toujours l'équilibre dans la charge électrique, il perd donc les ions potassium (K +) cette fois, égaliser avec le milieu extracellulaire.

Si cela se produisait toujours, une saturation en ions potassium serait générée à l'extérieur, ce qui signifierait que ces ions cesseraient de sortir du neurone, ce qui entraînerait une incapacité à générer l'impulsion électrique. C'est là que les astrocytes entrent en scène, ils absorbent ces ions à l'intérieur pour nettoyer l'espace extracellulaire et lui permettent de continuer à sécréter plus d'ions potassium. Les astrocytes n'ont aucun problème avec la charge, car ils ne communiquent pas par impulsions électriques.

4. microglies

La microglie est la dernière des quatre formes les plus importantes de névroglie.. Cela a été découvert avant les oligodendrocytes, mais on pensait que cela venait des vaisseaux sanguins. Il occupe entre 5 et 20% de la population gliale du SNC., et son importance est basée sur le fait que c'est la base du système immunitaire du cerveau. Grâce à la protection de la barrière hémato-encéphalique, le libre passage des cellules n'est pas autorisé, y compris celles du système immunitaire. Pour lui, le cerveau a besoin de son propre système de défense, formé par ce type de glie.

Le système immunitaire du SNC

Cette cellule gliale a une grande mobilité, ce qui permet de réagir rapidement à tout problème rencontré dans le SNC. La microglie a la capacité de dévorer les cellules, les bactéries et les virus endommagés, ainsi que de s'en libérer, suivie d'agents chimiques permettant de combattre les envahisseurs. Mais l'utilisation de ces éléments peut causer des dommages collatéraux, car il est également toxique pour les neurones. Par conséquent, après la confrontation doivent produire, comme les astrocytes, neurotrophiques pour faciliter la régénération de la zone touchée.

Un peu plus tôt, j'ai parlé des dommages causés par la BHE, un problème qui est généré en partie par les effets secondaires de la microglie lorsque les leucocytes traversent la BHE et passent dans le cerveau. L'intérieur du SNC constitue un nouveau monde pour ces cellules. Celles-ci réagissent essentiellement comme si elles étaient inconnues, comme si elles constituaient une menace, générant une réponse immunitaire à leur encontre.. La microglie initie la défense, provoquant ce que l'on pourrait dire une "guerre civile", qui cause beaucoup de dommages aux neurones.

Communication entre la glie et les neurones

Comme vous l'avez vu, les cellules de la glie effectuent une grande variété de tâches. Mais une section qui n'a pas été claire est de savoir si les neurones et la névroglie communiquent les uns avec les autres. Les premiers chercheurs ont déjà compris que la glie, contrairement aux neurones, ne génère pas d'impulsions électriques. Mais cela a changé lorsque Stephen J. Smith a vérifié la manière dont ils communiquent, entre eux et avec les neurones..

Smith avait l'intuition que la neuroglie utilisait l'ion calcium (Ca2 +) pour transmettre des informations, cet élément étant le plus utilisé par les cellules en général. D'une manière ou d'une autre, lui et ses compagnons se sont jetés à la piscine avec cette conviction (après tout, la "popularité" d'un ion ne nous en dit pas beaucoup sur ses fonctions spécifiques), mais ils avaient raison..

Ces chercheurs ont conçu une expérience consistant en une culture d’astrocytes à laquelle du calcium fluorescent a été ajouté, ce qui permet à la microscopie à fluorescence de voir sa position. En outre, ajouté au milieu d'un neurotransmetteur très commun, le glutamate. Le résultat était immédiat. Pendant dix minutes ils pouvaient voir comment la fluorescence pénétrait à l'intérieur des astrocytes et voyageait entre les cellules comme s'il s'agissait d'une onde. Avec cette expérience, ils ont montré que la glie communiquait entre elle et le neurone, car sans le neurotransmetteur, l’onde ne commençait pas..

Le dernier connu sur les cellules gliales

Des recherches plus récentes ont montré que la glie détectait tous les types de neurotransmetteurs. De plus, les astrocytes et les microglies ont la capacité de fabriquer et de libérer des neurotransmetteurs (bien que ces éléments s'appellent des gliotransmetteurs car ils sont originaires de la glie), influençant ainsi les synapses des neurones..

Un domaine d'étude actuel est à voir où les cellules de la glie influencent le fonctionnement général du cerveau et les processus mentaux complexes, comme apprendre, mémoire ou sommeil.