Au stade embryonnaire du développement du cerveau, certains neurones et synapses se forment correctement et se connectent, mais d’autres ne le font pas, ce qui entraîne la mise au rebut de certaines parties et pièces. Cela laisse des cellules mortes ou mourantes et nécessite que le système nerveux central emploie un type d’équipe de nettoyage.
Les cellules microgliales relèvent ce défi en « ingérant » les déchets et sont donc essentielles au développement du cerveau. Cependant, les scientifiques ne comprennent pas parfaitement comment ils peuplent le cerveau. Un article récent dans Neurosciences naturelles par le biologiste de l’Université de Notre Dame Cody J. Smith a démontré comment les lymphatiques – qui éliminent les déchets du reste du corps – sont également associés à la microglie et au développement du cerveau chez le poisson zèbre.
« Nous savons que les microglies naissent à l’extérieur du cerveau mais doivent d’une manière ou d’une autre pénétrer à l’intérieur du cerveau pendant le développement, ce qui s’appelle la colonisation », a déclaré Smith, professeur agrégé Elizabeth et Michael Gallagher au Département des sciences biologiques. « Nous savons que chez l’homme, cette colonisation est présente au moins quatre semaines de gestation, et nous sommes entrés dans cette étude avec l’idée de trouver la microglie pionnière, et avons trouvé l’interaction entre le développement lymphatique et microglial. »
Dans des études sur des souris et des poissons zèbres, les scientifiques avaient appris que les précurseurs de la microglie se formaient dans les sacs vitellins, mais ils soupçonnaient qu’il existait d’autres sources de ces précurseurs. En utilisant l’imagerie accélérée, les chercheurs du laboratoire de Smith ont montré qu’il y avait des cellules de type microglie, qui expriment un gène appelé mrc1a +, qui ont commencé à peupler le cerveau du poisson zèbre dans la journée suivant la formation du cerveau. C’était beaucoup plus tôt que prévu.
Une imagerie plus poussée a révélé que les cellules précurseurs contenant le gène mrc1a + migraient des lymphatiques qui entourent le cerveau. Lorsque les chercheurs ont perturbé les cellules lymphatiques, ils ont remarqué que le nombre de cellules précurseurs de la microglie était réduit.
« Nous avons découvert que si nous perturbons les lymphatiques, nous bousillons la colonisation de la microglie », a déclaré Smith, qui est affilié au Notre Dame Center for Stem Cells and Regenerative Medicine.
L’équipe a également remarqué que les cellules précurseurs qui nécessitaient les lymphatiques étaient celles qui répondaient lorsque les cerveaux en formation subissaient une lésion développementale.
Bien que Smith soit enthousiasmé par ces découvertes, avec l’accent mis par son laboratoire sur la construction du système nerveux, il a également apprécié que ce type de recherche fondamentale aide à créer un plan qui permet à d’autres chercheurs de comprendre pourquoi des défauts se produisent et comment les corriger.
De plus, Smith a été encouragé par la façon dont la découverte a été faite. Les chercheurs avaient entrepris de découvrir ce qui permettait aux cellules microgliales de réagir à une blessure, mais ils ont remarqué lors d’un dernier test de contrôle qu’il y avait plus de cellules microgliales qu’ils n’en avaient vu auparavant. Ainsi, le laboratoire a étudié cette partie plus loin.
« Comprendre la science fondamentale est vraiment important, mais c’est un exemple où nous essayions réellement d’aller après une chose et nous nous sommes retrouvés à quelque chose de complètement différent », a déclaré Smith.
La recherche a été soutenue par la Fondation Alfred P. Sloan, les National Institutes of Health et le programme Indiana Spinal Cord and Brain Injury Research avec le Indiana State Board of Health.
En plus de Smith, d’autres auteurs incluent l’ancienne étudiante au doctorat Lauren A. Green, la chercheuse postdoctorale Dana F. DeSantis, l’étudiante au doctorat Camden A. Hoover et l’ancien étudiant de premier cycle Michael R. O’Dea, tous dans le laboratoire de Smith.
Source de l’histoire :
Matériaux fourni par Université Notre-Dame. Original écrit par Deanna Csomo Ferrell. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
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