Tous les organes du corps sont constitués de deux types de cellules ; les cellules parenchymateuses qui assurent la fonction réelle de cet organe, et les cellules de soutien qui apportent soutien et nutrition aux cellules parenchymateuses.
Il en va de même pour le cerveau et la moelle épinière. Le
système nerveux est constitué de neurones qui assurent la fonction réelle du
système. Les cellules de soutien qui assurent la nutrition, le soutien et la protection des
neuros sont appelées les cellules gliales.
Les astrocytes sont un sous-type de cellules gliales présentes dans le cerveau et la moelle épinière. Ils sont les cellules gliales les plus abondantes présentes dans le cerveau. Les astrocytes ont deux sous-types et remplissent un certain nombre de fonctions. Dans cet article, nous allons passer en revue différents aspects liés aux astrocytes.
Structure
Comme leur nom l’indique, les astrocytes sont des cellules en forme d’étoile. Ils possèdent plusieurs processus qui rayonnent à partir du corps central. Il existe deux types d’astrocytes. Chaque type a sa propre structure en fonction de la fonction qu’il remplit.
En général, les astrocytes ont des organites clairsemés et possèdent plusieurs processus rayonnant à partir du corps cellulaire central. Ces processus peuvent être ramifiés ou non ramifiés. Chaque processus des astrocytes présente une ramification terminale étendue qui permet à un seul astrocyte d’être associé à un certain nombre de synapses neuronales.
Certains processus présentent des pieds vasculaires à leur extrémité et participent à la formation de la barrière hémato-encéphalique (BHE).
Types
Les astrocytes se divisent en deux grandes catégories :
Astrocytes fibreux :
Les astrocytes fibreux présentent de longs processus rayonnant à partir du corps cellulaire central. Ces processus ne sont pas ramifiés. Ils ne possèdent que quelques organites. Les longs processus ont des pieds vasculaires qui encerclent les capillaires présents à proximité des astrocytes.
Ces astrocytes sont généralement observés dans la substance blanche du cerveau et de la moelle épinière. Ils sont moins fréquents que les astrocytes protoplasmiques.
Les astrocytes protoplasmiques :
Les astrocytes protoplasmiques ont des processus courts. Les processus des astrocytes protoplasmiques sont ramifiés. Ils possèdent des organites et un cytoplasme abondants, comme l’indique leur nom.
Ce type d’astrocytes est plus abondamment présent dans
le SNC. On les observe dans la substance grise du cerveau et de la moelle épinière.
Développement embryologique
Les astrocytes sont dérivés pour les cellules du neuroépithélium présentes dans le tube neural en développement. Les cellules neuroépithéliales, lors de leur différenciation, produisent des glioblastes, également appelés spongioblastes.
Ces glioblastes se différencient en oligodendroblastes et en astroblastes. Les oligodendroblastes donnent naissance aux oligodendrocytes. Les astroblastes se différencient ensuite en astrocytes protoplasmiques ou en astrocytes fibreux.
Ainsi, le précurseur des astrocytes est le même
neuroépithélium qui donne naissance aux autres cellules gliales ainsi qu’aux neurones présents
dans le SNC.
Fonctions
Les astrocytes sont les cellules gliales les plus abondantes et les plus diverses présentes dans le SNC. Ils remplissent un certain nombre de fonctions qui sont essentielles au fonctionnement normal des neurones. Ci-dessous est donné un bref détail des fonctions des astrocytes.
Régulation de la concentration ionique :
Les astrocytes jouent le rôle le plus important dans la régulation de la concentration ionique extracellulaire autour des neurones. La concentration de divers ions dans le liquide extracellulaire contrôle la génération et la transmission de l’influx nerveux dans les neurones.
Si la concentration ionique est perturbée, les neurones peuvent ne pas réussir à générer ou à propager l’influx nerveux.
Les astrocytes régulent la concentration ionique extracellulaire en tamponnant les ions potassium (K+) extracellulaires.
Support physique :
Les processus cytoplasmiques des astrocytes fournissent
un support physique aux neurones. Ils jouent un rôle important dans la décision de la
structure du cerveau. Ils fournissent le support physique pour le mouvement des
neurones en voie de différenciation dans le cerveau en développement.
Barrière hémato-encéphalique:
La barrière hémato-encéphalique empêche l’entrée de particules de grande taille, d’ions ou de protéines du sang dans la matière extracellulaire du cerveau. Elle est très essentielle pour maintenir le cerveau dans un compartiment séparé.
Les astrocytes jouent un rôle important dans la formation de la barrière hémato-encéphalique. Les processus protoplasmiques des astrocytes possèdent des pieds vasculaires. Ils encerclent les cellules endothéliales des capillaires présents dans le cerveau.
Ils empêchent toute fuite ou tout déplacement d’une substance indésirable du sang dans les capillaires vers la matrice extracellulaire du cerveau. Ainsi, les astrocytes constituent un composant important de la barrière hémato-encéphalique.
Réserve de carburant :
Les astrocytes sont les cellules gliales qui servent de carburant
réserve aux neurones. Ces cellules sont capables de stocker du glycogène et de le fournir
aux neurones en cas de besoin.
Les astrocytes ne stockent pas seulement le glucose sous forme de
glycogène mais peuvent également produire du glucose à partir de sources non glucidiques. Les astrocytes
sont les seules cellules gliales capables de gluconéogenèse. Ainsi, elles peuvent
fournir du glucose nouvellement formé aux neurones.
Ils fournissent également d’autres nutriments aux neurones comme le lactate, etc.
Régulation du flux sanguin:
Les astrocytes peuvent également contrôler le flux sanguin dans le
cerveau. Ils agissent comme des vaso-modulateurs. Ces cellules régulent la vasodilatation dans
le SNC contrôlant ainsi le flux sanguin.
Excrétion des déchets :
Les astrocytes collectent les métabolites et autres déchets
produits et les déplacent vers les capillaires. Ils ont donc un rôle dans la
élimination des métabolites et des déchets nocifs du SNC.
Structure des synapses :
Les processus protoplasmiques des astrocytes recouvrent les différentes synapses présentes dans le SNC. Ils ont un rôle dans la structure et la formation des synapses. Ils affectent également le fonctionnement des synapses et leur plasticité.
Membrane limitante gliale:
Les processus plantaires des astrocytes fabriquent la membrane limitante gliale. Il s’agit de la couche la plus externe du tissu neuronal dans le cerveau et la moelle épinière. La membrane limitante gliale tapisse les méninges sur la surface externe du SNC.
Elle empêche la migration des neurones et des cellules gliales et des neurones dans les méninges. Elle régule également le mouvement des petites molécules entre les méninges et le parenchyme du cerveau et de la moelle épinière.
Réparation :
On pense également que les astrocytes jouent un rôle dans la réparation des tissus neuronaux du SNC. Lorsqu’une blessure survient dans le tissu nerveux du cerveau ou de la moelle épinière, les astrocytes migrent à cet endroit et forment une cicatrice gliale.
Les études de recherche ont montré que cette cicatrice gliale joue un rôle important dans le processus de régénération. Elle permet également aux axones de se développer et de traverser le tissu lésé présent dans la moelle épinière.
Réseau cellulaire :
Les astrocytes peuvent communiquer librement entre eux
par le biais de jonctions gap. Ils forment ainsi un très grand réseau
cellulaire hautement coordonné dans tout le SNC. Il contribue à la régulation de diverses
activités dans le cerveau et la moelle épinière.
Pathologies associées aux astrocytes
Différentes pathologies associées aux astrocytes
sont indiquées ci-dessous.
Astrocytome
La plupart des tumeurs cérébrales sont des astrocytomes. Ce sont les cellules cancéreuses dérivées des astrocytes. Elles apparaissent surtout dans le cerveau mais sont parfois observées dans la moelle épinière.
Selon la malignité et la gravité, les
astrocytomes sont de deux types :
Astrocytome philocytaire : Ce sont les tumeurs à croissance lente des astrocytes qui sont le plus souvent bénignes. Ils apparaissent le plus souvent dans le cervelet et produisent des symptômes liés à des troubles de l’équilibre et de la marche.
Astrocytome anaplasique : Ce sont les tumeurs malignes des astrocytes qui présentent une croissance rapide. Ils peuvent rapidement envahir les tissus sains environnants. Elles se transforment rapidement en tumeurs de plus grande taille qui ne peuvent être retirées par chirurgie.
Maladie d’Alzheimer
Les astrocytes sont considérés comme jouant un rôle important dans
la pathogenèse de la maladie d’Alzheimer. Ils produisent une grande quantité de
protéines bêta-amyloïdes. Le dépôt de ces bêta-amyloïdes est le facteur le plus
signifiant qui contribue à la pathogenèse de la maladie d’Alzheimer.
Maladie d’Alexander:
C’est une maladie rare caractérisée par la destruction de la
gaine de myéline autour des neurones et le dépôt de dépôts protéiques anormaux.
Elle est associée à la mutation de la protéine acide fibrillaire gliale (GFAP)
gène spécifiquement associé aux astrocytes.
Les anomalies des astrocytes sont également associées
à certains troubles du développement du système nerveux.
Conclusion/Résumé
Les astrocytes sont les cellules de soutien en forme d’étoile présentes dans le cerveau et la moelle épinière. Ce sont les cellules gliales les plus abondantes et les plus diverses présentes dans le SNC.
Ils sont les cellules en forme d’étoile ayant un corps central
avec des processus protoplasmiques rayonnants. Elles peuvent être protoplasmiques ou de forme fibreuse
.
Les astrocytes protoplasmiques ont des organites abondants et de petits processus protoplasmiques ramifiés. Ils sont abondamment présents dans la matière grise.
Les astrocytes fibreux ont de grands processus protoplasmiques non ramifiés. Ils ont des organites limités et sont abondamment présents dans la substance blanche du SNC.
Comme les autres cellules du SNC, ils sont également dérivés
du neuro-épithélium du tube neural.
Les astrocytes remplissent un certain nombre de fonctions essentielles au fonctionnement normal des neurones. Il s’agit notamment de :
- Régulation de la concentration ionique
- Fourniture de nutriments aux neurones
- Élimination des métabolites et des déchets
produits - Contribution à la barrière sang-cerveau
- Réparation du SNC
- Régulation du flux sanguin
- Soutien physique au cerveau
en développement - Structure et fonctionnement des synapses
- Formation de la membrane limitante gliale
.cerveau
barrière
Les pathologies des astrocytes incluent les astrocytomes,
les tumeurs les plus abondantes du cerveau.
Elles comprennent également d’autres maladies telles que la maladie d’Alzheimer et la maladie d’Alexandre, etc ainsi que certains troubles du développement du SNC.
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