L'origine des astrocytes révélée

Une étude de la Faculté de médecine et de son Centre Synapsy révèle que la diversité des astrocytes du cortex tire ses origines de deux types de progéniteurs distincts. Cette découverte redéfinit le rôle essentiel des astrocytes dans le système nerveux central et ouvre de nouvelles perspectives thérapeutiques.

©R. Bocchi. Les astrocytes du cortex ne sont pas une population homogène.

Les astrocytes, autrefois considérés comme une population homogène de cellules cérébrales avec un rôle de soutien passif, sont désormais reconnus comme des acteurs clés du système nerveux central. Ils forment la barrière hématoencéphalique, soutiennent le métabolisme neuronal et régulent la connectivité synaptique. Ce large éventail de fonctions, associé à leur rôle émergent dans de nombreux troubles psychiatriques et neurodégénératifs, suggère que les astrocytes ne formeraient pas une population homogène, mais qu’ils seraient au fait composés de différent sous-type cellulaire.

C’est ce qu’à démontré l’équipe Riccardo Bocchi, chercheur Ambizione au Département des neurosciences fondamentales (NEUFO) de la Faculté de médecine (FacMed) de l’Université de Genève (UNIGE), grâce à l'avènement du séquençage unicellulaire à haute résolution. « Nous avons identifié cinq sous-types distincts d'astrocytes dans le cortex de la souris, chacun occupant différentes régions corticales spécifiques», explique-t-il. Mais, pour le chercheur et son équipe, une question clé restait en suspens malgré cette découverte: comment la diversité d’astrocytes apparaît-elle au cours du développement ? C’est tout l’objet de leur nouvelle étude, publiée dans Nature Communications.

Deux types de progéniteurs

Riccardo Bocchi raconte: «On pensait jusqu’alors que tous les astrocytes corticaux provenaient des progéniteurs Emx1+, des cellules qui produisent séquentiellement des neurones pendant l'embryogenèse, puis des astrocytes vers la naissance. »  Son étude montre que c’est effectivement le cas, mais uniquement pour une partie de la population astrocytaire. Une seconde lignée d’astrocytes exprimant le facteur de transcription Olig2 provient d’un autre type de progéniteur.

Et cette différence d’origine a un impact fonctionnel. Les astrocytes issus de cette seconde lignée participent principalement à la formation de nouvelles synapses, un processus fondamental pour la construction de circuits neuronaux sains. «Lorsque nous avons désactivé Olig2 chez la souris,» explique Riccardo Bocchi, «nous avons non seulement constaté une réduction de cette sous-population d'astrocytes, mais également une diminution significative du nombre de synapses, soulignant ainsi leur rôle crucial dans la synaptogenèse».

Implications thérapeutiques

Cette découverte a d’importantes implications thérapeutiques potentielles, notamment pour les approches de reprogrammation cellulaire visant à convertir les astrocytes en neurones en vue du remplacement des neurones perdus après des lésions cérébrales, typiquement après un AVC. En effet, la sélection d'astrocytes partageant une lignée développementale avec les neurones, tels que ceux de la lignée Emx1⁺, pourrait améliorer l'efficacité de l’approche. À l'inverse, une manipulation thérapeutique de la lignée Olig2 pourrait aider à restaurer la perte de synapses observée lors de nombreux troubles psychiatriques.

Cette étude fournit un modèle pour repenser la façon dont nous classons et manipulons les astrocytes dans le cerveau. Comme le conclut Riccardo Bocchi, « comprendre la diversité des astrocytes est une étape cruciale vers des interventions sur mesure pour lutter contre les troubles cérébraux ».

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