L’Homme glial

« […] notre cerveau contient plus de cellules gliales que de neurones. » (p. 7) C’est le premier constat établi par Yves Agid et Pierre Magistretti. Et la différence quantitative en faveur des cellules gliales augmente à mesure que le cerveau se complexifie au cours d’évolution des organismes.

Autrement dit, le rapport cellules gliales/neurones est plus important dans un cerveau humain que dans celui d’une souris. Par ailleurs, certaines cellules gliales, les astrocytes, sont plus grandes chez l’homme que chez n’importe quel autre animal. Bref, « le nombre et la complexité des astrocytes croissent comme s’ils devaient jouer un rôle dans la complexification du cerveau ». (p. 44)

Il existe trois types de cellules gliales : les astrocytes, la microglie et les oligodendrocytes. L’ouvrage d’Yves Agid et de Pierre Magistretti ne s’intéresse en fait qu’aux premières. La microglie s’apparente à des globules blancs du sang qui interviennent dans les réponses immunitaires de l’organisme. Quant aux oligodendrocytes, elles constituent la myéline, une membrane qui protège les axones des neurones.

Les astrocytes sont donc les constituants de la substance identifiée par Virchow. Chez l’homme, elles sont estimées à quelque 100 milliards (pour 85 milliards de neurones). Pour rappel, les neurones sont composés de trois parties : les dendrites (les récepteurs), le corps cellulaire et l’axone (le transmetteur) qui se termine par des terminaisons nerveuses en contact avec les dendrites des neurones avoisinants. La zone de contact entre une terminaison nerveuse et une dendrite se nomme la synapse. Le message véhiculé par les neurones est un signal électrique.

Les astrocytes forment donc une frontière entre les vaisseaux sanguins et les neurones. Avant de découvrir les différents rôles qu’ils y occupent, il est nécessaire de préciser leur fonctionnement. Il a été dit plus haut que les astrocytes ont été plus ou moins ignorés du fait de leur apparente inactivité. De nouveaux instruments ont cependant permis de mettre en évidence des vagues calciques qui se propagent d’astrocyte en astrocyte.

Ces vagues calciques sont dues à des neurotransmetteurs qui permettent au calcium d’entrer dans les cellules au niveau des jonctions communicantes, ou gap junctions, en anglais. Chaque astrocyte est connecté à plusieurs autres via ces gap junctions. Mais chaque astrocyte est également connecté aux neurones au niveau des synapses grâce à ces gap junctions.

L’une des fonctions des astrocytes est nourricière. Quand des neurones s’activent, ils ont besoin d’énergie. Celle-ci est fournie par le glucose présent dans le sang. Problème : les neurones ne peuvent pas consommer du glucose, mais du lactate formé à partir du glucose. Qui se charge de cette transformation ? Les astrocytes bien sûr, idéalement situés entre les vaisseaux sanguins et les neurones.

Mais ces cellules ne se contentent pas seulement de mettre le couvert, elles débarrassent et font la vaisselle aussi. En effet, lorsque dans les synapses des neurotransmetteurs sont libérés, les astrocytes les récupèrent après qu’ils se sont fixés sur les récepteurs des dendrites.

Pour achever de se convaincre de l’importance des astrocytes, il suffit de se pencher sur les pathologies neurologiques et psychiatriques, puis d’essayer de déterminer si ces cellules portent une part de responsabilité. Maladies d’Alzheimer et de Parkinson, sclérose latérale amyotrophique, ataxie cérébelleuse, encéphalopathie, accident vasculaire cérébral, épilepsie… Dans tous ces cas, et bien d’autres, le rôle des astrocytes est établi. Et il n’est pas nécessairement bénéfique.

En effet, dans le cas de la maladie d’Alzheimer, qui correspond à une perte à la fois sélective et plus rapide que la normale des neurones, les astrocytes agissent de manière ambiguë. D’un côté, ils captent et dégradent une protéine pathogène liée à la perte neuronale ; d’un autre cette action de dégradation les empêche de « nourrir » les neurones, qui dégénèrent. Par ailleurs, les astrocytes sont les seules cellules de l’organisme à produire un lipide qui, sous une certaine forme, augmente significativement le risque de développer la maladie d’Alzheimer.

Après avoir démontré le rôle primordial des astrocytes dans le cerveau, Yves Agid et Pierre Magistretti s’engagent non sans audace sur un dernier terrain : ces cellules gliales ne pourraient-elles pas être le support de la pensée, Même si le mystère le plus total règne encore sur les mécanismes mis en jeu dans la production de pensée, une grande partie de la communauté scientifique considère que les neurones constituent les meilleurs candidats pour la générer. Là encore c’est lié au fait que, pendant longtemps, c’étaient les seules cellules du cerveau dont on pouvait mesurer l’activité. Il est clair que « ce sont bien les neurones qui assurent le transfert des messages au sein du cerveau » (p. 23).

Les cellules gliales, et en particulier les astrocytes, ont longtemps été ignorées de la recherche scientifique du fait de leur apparente inactivté. Les neurones ont grandement bénéficié de cette mise à l’écart, car, eux, présentaient une activité neurochimique facilement mesurable. Ainsi s’est établi le schéma suivant : un tissu d’astrocytes inertes qui supporte un réseau neuronal, siège probable de la pensée. Cette méconnaissance des cellules gliales perdure encore aujourd’hui, même si les scientifiques disposent maintenant d’instruments capables d’identifier leur activité.

Tout l’intérêt du livre d’Yves Agid et de Pierre Magistretti est mettre en lumière les cellules gliales, trop longtemps restées dans l’ombre des neurones. Et le pari est parfaitement réussi ! Ils parviennent à rendre accessibles aux profanes des notions de neurologie (et de gliologie) grâce à un texte clair, des exemples bien choisis et des métaphores évocatrices. Et ils le font dans un ouvrage court, qui va à l’essentiel.

Ouvrage recensé – Yves Agid, Pierre Magistretti, L’Homme glial. Une révolution dans les sciences du cerveau, Paris, Odile Jacob, 2018.