lundi, 14 janvier 2013
La synapse tripartite mise à mal
Si une discipline scientifique n’est que la somme des meilleurs modèles du moment, cela veut dire que certains de ceux-ci sont à l’occasion remis en question. En neurosciences, cela s’est produit à maintes reprises durant les dernières décennies, indice que ce domaine de recherche est très actif. On n’a qu’à penser à la neurogenèse, pour ne citer qu’un exemple, qui est venue réduire à néant le dogme voulant que l’on naisse avec notre stock de neurones et qu’on ne fait qu’en perdre le reste de notre vie.
Tout récemment, un autre modèle généralement bien accepté a pris un dur coup, celui de la synapse tripartite. Et ce qui est plutôt ironique ici, c’est que ce modèle de transmission synaptique mettant à contribution les cellules gliales était lui-même né du renversement d’un autre vieux dogme, celui où les neurones étaient considérés comme les seuls à participer à la communication nerveuse dans le cerveau, les cellules gliales ne jouant qu’un rôle de nutrition ou de soutien.
Mais il semble que l’on ait un peu surestimé ce que certains ont appelé la « gliotransmission », du moins chez l’adulte. Car ce qui a attiré l’attention du Dr. Maiken Nedergaard et de ses collègues, c’est que toutes les expériences suggérant que les astrocytes peuvent moduler la transmission synaptique avaient été conduites sur de très jeunes rongeurs. On avait pu y observer, par exemple, que les astrocytes qui entourent certaines synapses possèdent des récepteurs au glutamate de type mGluR5 qui, lorsqu’ils sont activés par le glutamate émis par le neurone, relâchent à leur tour des molécules qui influencent l’efficacité de la synapse.
Mais comme souvent avec les paradigmes scientifiques qui subissent un jour une révolution, des données « anormales » s’accumulaient depuis des années avec le modèle de la synapse tripartite. Par exemple, malgré le fait que de nombreuses équipes de recherche s’inspirent de ce modèle, on n’était jamais parvenu à influencer ces récepteurs des astrocytes dans l’espoir de mettre au point de nouveaux médicaments.
Cela n’a pourtant rien de mystérieux pour le groupe de recherche mené par le Dr. Nedergaard, puisque leurs travaux, publiés dans le numéro du 11 janvier 2013 du magazine Science, les amènent à conclure qu’il n’y a tout simplement pas de récepteur mGluR5 qui s’expriment dans les astrocytes de mammifères adultes ! C’est en utilisant plusieurs techniques, notamment d’analyse génétique et de microscopie à deux photons permettant d’observer le flux de calcium dans les astrocytes in vivo, que l’équipe du Dr. Nedergaard a découvert que l’expression du récepteur mGluR5 était dépendante du stade de développement du cerveau de l’animal.
Autrement dit, que l’extrapolation qui avait été faite des souris de moins de trois semaines à l’adulte (chez qui il était impossible de faire ces observations jusqu’ici) était erronée. Par contre, le récepteur astrocytaire de type mGluR3, dont l’activation inhibe l’enzyme adénylate cyclase sans jouer sur la concentration de calcium, était, lui, exprimé à tous les stades de développement des rongeurs. Les cellules gliales pourraient donc peut-être contribuer dans une certaine mesure à la transmission synaptique chez l’adulte, mais pas par le mécanisme principal impliquant le calcium dont on discute depuis au moins vingt ans…
The tripartite synapse.
Tripartite synapses: astrocytes process and control synaptic information.
Gliotransmission and the tripartite synapse.
Accepted Model for Brain Signaling Flawed
Glutamate-Dependent Neuroglial Calcium Signaling Differs Between Young and Adult Brain
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