Cellule gliale : qu'est-ce que c'est ?

Les cellules gliales font partie du système nerveux. Elles entourent les neurones et participent au contrôle de l'environnement chimique et électrique en leur fournissant des nutriments et en éliminant leurs déchetsdéchets. Ces cellules produisent par exemple la myéline, une substance qui sert d'isolationisolation des fibres nerveusesfibres nerveuses (l'altération de la production de myéline engendre par exemple la sclérose en plaques) et permet une transmission plus rapide du signal électrique.

Découverte des cellules gliales

Leur découverte, bien que souvent éclipsée par celle des neurones, revêt une importance majeure dans la compréhension du fonctionnement cérébral. Les cellules gliales, (appelées aussi nevroglie ou glie, du grec γλοιός gloios, « gluant ») ont été identifiées pour la première fois au XIX^e siècle par le scientifique allemand Rudolf Virchow. Leur rôle spécifique et leur diversité n'ont été pleinement compris que plus tard, au fil des avancées technologiques en microscopie et en biologie moléculaire.

Localisation des cellules gliales et composition cellulaire

Les cellules gliales sont ubiquitaires dans le système nerveux central (SNC) et le système nerveux périphérique (SNPSNP), autant dans le cerveaucerveau que dans la moelle épinière, leur distribution variant en fonction des types de cellules gliales. Elles se répartissent entre les astrocytesastrocytes, les oligodendrocytes, les microgliesmicroglies et les cellules épendymaires. Les astrocytes, par exemple, établissent une connexion étroite avec les neurones et les vaisseaux sanguins, formant ainsi la barrière hémato-encéphaliquebarrière hémato-encéphalique.

Chaque type de cellule gliale possède une composition cellulaire spécifique. Les astrocytes, par exemple, sont riches en filaments intermédiaires de glial fibrillary acidic protein (GFAP), tandis que les oligodendrocytes se caractérisent par la présence de la protéineprotéine myélinique.

Fonctions des cellules gliales

Les cellules gliales assurent un support structurel, maintiennent l'homéostasiehoméostasie ionique, participent à la signalisation neuronale et contribuent à la défense immunitaire. Contrairement aux neurones, les cellules gliales ne génèrent pas d'influx nerveuxinflux nerveux.

Les quatre types de cellules gliales

• Les astrocytes sont répartis dans tout le cerveau, formant une sorte de réseau tridimensionnel qui entoure les neurones et les vaisseaux sanguins. Ils sont particulièrement abondants dans les couches corticales et les zones où l'activité synaptique est intense. Les astrocytes soutiennent les neurones, régulent le métabolismemétabolisme cérébral et participent à la barrière hémato-encéphalique. Ils sont également impliqués dans la régulation de la plasticitéplasticité synaptique.
• Les oligodendrocytes sont principalement localisés dans la matièrematière blanche du cerveau et produisent la myéline qui entoure les axones, facilitant la conduction nerveuse. Leurs prolongements myéliniques facilitent la transmission rapide des signaux nerveux.
• Astrocytes et oligodendrocytes forment la macroglie.
• Les microglies sont composés de macrophages et sont responsables de la défense immunitaire du SNC. Elles éliminent les débris cellulaires et participent à la réponse inflammatoire. Les microglies sont distribuées de manière diffuse dans tout le système nerveux, en particulier dans les régions où l'activité neuronale est intense. En situation normale, elles surveillent activement leur environnement, prêtes à répondre à d'éventuelles lésions ou infections.
• Les cellules épendymaires tapissent les cavités cérébrales,  formant l'épithéliumépithélium qui recouvre les ventriculesventricules cérébraux et le canal central de la moelle épinièremoelle épinière. Elles contribuent à la production et à la circulation du liquide céphalorachidienliquide céphalorachidien.

Schéma des cellules gliales. © Mary Ann Clark, Texas Wesleyan University ; Matthew Douglas, Grand Rapids Community College ; Jung Choi, Georgia Institute of Technology ; Wikimedia Commons, CC BY 4.0

Nombre de cellules gliales dans le cerveau

Dans le cerveau humain, il y aurait environ 10 à 50 fois plus de cellules gliales que de neurones dont le nombre est estimé entre 100 millions et 100 milliards chez les mammifèresmammifères, selon l'espèceespèce, ce qui souligne l'importance quantitative des cellules gliales.

Implication des cellules giales dans les maladies neurodégénératives

Les astrocytes sont de plus en plus reconnus comme des acteurs clés dans les troubles neurologiques et les maladies neurodégénérativesmaladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson, la sclérose latérale amyotrophiquesclérose latérale amyotrophique (SLASLA) et d'autres ; elles sont caractérisées par la dégénérescence progressive des neurones.

Les dysfonctionnements contribuant à la progression des affections neurologiques :

• Réponse inflammatoire : les cellules gliales, en particulier les microglies, sont responsables de la réponse inflammatoire dans le cerveau. Dans les maladies neurodégénératives, une activation excessive des microglies peut conduire à une inflammationinflammation chronique. Cette inflammation peut endommager les tissus neuronaux, contribuant ainsi à la progression de la maladie.
• Dysfonctionnement astrocytaire : les astrocytes, en tant que principales cellules gliales, jouent un rôle essentiel dans le maintien de l'homéostasie neuronale. Toutefois, dans les maladies neurodégénératives, les astrocytes peuvent subir un dysfonctionnement. Par exemple, des changements dans la libération de facteurs neurotrophiques et dans la régulation des niveaux de glutamateglutamate peuvent influencer négativement la survie et la fonction des neurones.
• Accumulation de protéines anormales : dans certaines maladies neurodégénératives, des protéines anormales, telles que les plaques amyloïdesplaques amyloïdes dans la maladie d'Alzheimer ou les agrégats de protéines α-synucléine dans la maladie de Parkinsonmaladie de Parkinson, peuvent activer les cellules gliales et déclencher des réponses inflammatoires.
• Altération de la barrière hémato-encéphalique : les cellules gliales, en particulier les astrocytes, contribuent à la formation et au maintien de la barrière hémato-encéphalique. Dans certaines maladies neurodégénératives, cette barrière peut être compromise, permettant le passage de substances nocives du sang vers le cerveau.
• Déficit de soutien trophique : les cellules gliales sont impliquées dans la fourniture de soutien trophique aux neurones, favorisant leur survie et leur fonction. Des altérations dans cette interaction trophique peuvent contribuer à la dégénérescence neuronale observée dans les maladies neurodégénératives.