Les systèmes organiques, souvent appelés systèmes unifiés, jouent un rôle important pour assurer le fonctionnement harmonieux, équilibré et coordonné des différentes parties de l’organisme humain et de l’organisme dans son ensemble.
En outre, nous n’impliquons pas seulement le système nerveux, mais aussi le système immunitaire, et le système endocrinien. Il assure les réactions de l’organisme par rapport à toute modification de l’environnement.
L’environnement externe implique non seulement l’environnement dans lequel se trouve l’organisme dans son ensemble mais aussi de nombreux environnements au sein de l’organisme qui sont extérieurs aux composants du système nerveux.
Ces composants détectent les changements de nature mécanique ou chimique mais nécessitent également que les parties appropriées de l’organisme répondent de manière appropriée à ces changements.
Le tissu nerveux, qui constitue la base
morphologique et fonctionnelle du système nerveux, est formé de deux
groupes de cellules. Un groupe est constitué de cellules fonctionnelles de base – les cellules nerveuses ou
neurones, tandis que l’autre groupe comprend les cellules du tissu nerveux d’accompagnement
appelées cellules gliales.
Les cellules gliales sont le sujet de cet
article. Nous parlerons des types de cellules gliales, de leurs fonctions, ainsi
que des corrélations avec les autres éléments et systèmes du cerveau.
Revue histoanatomique
Du point de vue histoanatomique et physiologique, il est courant de distinguer le système nerveux central et le système nerveux périphérique. Le système nerveux central (noté SNC) est constitué du cerveau et de la moelle épinière tandis que le système nerveux périphérique (SNP) comprend les nerfs qui s’étendent entre le SNC et d’autres organes et tissus, ainsi que les ganglions.
Les cellules nerveuses et gliales qui forment le SNC et le SNP diffèrent par leur origine embryonnaire. Le neuroectoderme est, en grande partie, la source des cellules nerveuses et gliales du SNC. La prolifération de cellules ancestrales appelées cellules ventriculaires forme les neurones dits postmitotiques, d’une part, et les glioblastes, d’autre part.
Dans la plupart des cas, les neurones postmitotiques ne présentent pas de propriétés prolifératives mais se distinguent par leur capacité de migration au cours de laquelle ils passent par le processus de sélection puis par le processus de différenciation.
Les glioblastes ont également la capacité de migrer, et leur différenciation produit le plus grand nombre de types de cellules gliales du SNC. Les neurones et les cellules de soutien formant le SNP proviennent du matériel de la crête nerveuse ou de la placode ectodermique.
Types, caractéristiques et fonctions des cellules gliales
La plupart des cellules gliales, accompagnant les cellules du tissu nerveux, sont comparées par de nombreux auteurs, compte tenu de leur fonction dans le tissu nerveux, aux cellules du tissu conjonctif et ces auteurs les appellent « cellules de soutien » (1). Les cellules de la glie diffèrent les unes des autres tant par leur implication dans la construction du système nerveux central ou périphérique que par le rôle qu’elles jouent.
Elles se distinguent des neurones de la manière suivante
:
- Ils n’ont pas d’axone mais seulement des
dendrites ; - Ils n’ont pas de canaux pour le
transfert des ions sodium, mais seulement ceux pour les ions potassium ; - Ils ne génèrent pas de potentiels d’action
et n’ont donc pas la capacité de transmettre des stimuli ; - Ils conservent leur capacité à se diviser
tout au long de leur vie.
Les cellules de la glie diffèrent les unes des autres à la fois en fonction de la partie du système nerveux dans laquelle elles sont situées, qu’elles se trouvent dans le SNC central ou périphérique, et en fonction de leur origine embryonnaire.
Dans le système nerveux central, les cellules de soutien sont collectivement appelées neuroglie. Ce groupe de cellules comprend, d’une part, les cellules épendymaires délimitant les cellules cérébrales, les ventricules et le canal central, épendymaire, de la moelle épinière, ainsi que les cellules épithéliales choroïdes qui forment les plexus choroïdes situés à l’intérieur des cavités cérébrales.
D’autre part, les astrocytes, les oligodendrocytes et les cellules microgliales sont également classés dans la neuroglie. Les astrocytes et les oligodendrocytes ont en commun leur origine embryonnaire – tout comme les cellules nerveuses du SNC, ils proviennent des neuroectodermes. L’origine embryonnaire des cellules microgliales diffère chez la plupart des chercheurs.
Une catégorie d’astrocytes entre
en contact avec les corps des cellules nerveuses et la surface extérieure des capillaires, et
forme la frontière extérieure, la glia limitans dans le cerveau. Les oligodendrocytes autour des
extensions axonales des cellules nerveuses forment une gaine appelée gaine de myéline (2).
Les cellules de soutien du système nerveux périphérique sont les cellules de Schwann et les cellules amphitiques, satellites ou capsulaires qui sont présentes dans les ganglions. Les cellules de Schwann, comme les oligodendrocytes du système nerveux central, forment une gaine de myéline autour des axones des cellules nerveuses ou neurones (3).
Ce sont les seules cellules du tissu nerveux qui possèdent une lamelle à leur surface. Les cellules accompagnatrices sont classées comme des cellules radiales qui excellent dans le tissu nerveux embryonnaire. Ces cellules, en fait, fournissent un support physique aux cellules nerveuses pendant leur migration vers les régions correspondantes du SNC.
La gaine de myéline et son rôle
On a déjà dit que des différences morphologiques entre les cellules nerveuses peuvent être observées au niveau de leurs axones – certains sont myélinisés, tandis que les autres ne possèdent pas la gaine de myéline.
Cette gaine, appelée scientifiquement « gaine de myéline », en termes physiologiques, est très importante pour le fonctionnement des cellules nerveuses. De plus, elle est présente chez tous les vertébrés mais est relativement rare chez les invertébrés.
Morphologiquement, à la surface des axones myélinisés, il existe une gaine formée par un nombre plus ou moins important de membranes de cellules gliales étroitement adjacentes – cellules de Schwann dans le système nerveux périphérique et cellules oligodendrogliales dans le système nerveux central.
La gaine de myéline n’est pas continue mais formée de segments. Une cellule de Schwan, qui est un type de cellules gliales, forme un seul segment tandis qu’un oligodendrocyte peut former sept à 70 segments de myéline.
Le début du processus de myélinisation des cellules nerveuses du système nerveux périphérique peut être observé après la fixation de la cellule de Schwann à l’axone et après la formation de passages cytoplasmiques qui commencent à l’englober (3).
Les bords de ces passages se rapprochent les uns des autres. Lorsqu’ils se rencontrent, la cellule de Schwann protège complètement l’axone et l’endroit où se produit le contact entre les surfaces extracellulaires de la membrane de la cellule gliale est appelé mésaxone (3).
Cependant, le processus d’enveloppement de l’axone n’est pas encore terminé. Une partie du mésaxon continue sa progression hélicoïdale autour de la surface de l’axone, principalement par le mouvement de la membrane cellulaire. Il est certain que le cytoplasme participe également à ce mouvement car il est présent dans la région qui, par analogie avec la région dans laquelle les cellules se déplacent, peut être appelée front de progression.
Néanmoins, la majorité du cytoplasme de la cellule de Schwann ainsi que le noyau occupent une position périphérique par rapport à l’axone et aux fils hélicoïdaux qui se forment progressivement.
Lorsque le processus de myélinisation est terminé, on peut remarquer de nombreux enroulements de la membrane cellulaire des cellules de Schwann autour des axones. Sur les préparations observées au microscope optique, ces segments sont observés comme des gaines homogènes, tandis que les préparations observées au microscope électronique à transmission dans la zone de la gaine de myéline présentent une sorte de périodicité – le décalage de lignes contrastées et de « bandes » non contrastées.
Au sein des lignes contrastées, il est toutefois possible de distinguer les lignes principales des lignes intermédiaires par leur épaisseur et leur degré de contraste. Les lignes principales, qui sont plus intensément contrastées et présentent une plus grande épaisseur, reflètent la rencontre des surfaces cytoplasmiques de la membrane plasmique.
Les intermédiaires représentent le lieu de soutien mutuel des surfaces extracellulaires des cellules gliales. Le site de leur contact le plus proche de la surface de l’axone est appelé mésaxon interne, et celui le plus éloigné de l’axone est appelé mésaxon externe.
Les membranes plasmatiques des cellules gliales formant la gaine de myéline diffèrent dans la composition lipidique et protéique des membranes des autres cellules de soutien – elle contient 70% de lipides et 30% de protéines.
Selon certaines études, la sphingomyéline est quantitativement importante parmi les lipides de la membrane des cellules de Schwann, mais elle contient aussi beaucoup de cholestérol et de phosphatidyléthanolamine. On distingue également les protéines périphériques et transmembranaires des protéines spécifiques à ces membranes.
A n’en pas douter, ces deux catégories de protéines membranaires jouent un grand rôle dans la formation de la gaine de myéline et son maintien ultérieur.
Conclusion
Les cellules de la glie ou cellules gliales sont des cellules de soutien du tissu nerveux qui nourrissent, protègent et soutiennent les neurones et forment autour d’eux une gaine isolante, la myéline. La plupart de ces cellules sont comparées aux cellules du tissu conjonctif grâce à leur fonction et sont appelées cellules de soutien du tissu nerveux.
En plus de leur rôle indubitable de soutien, les cellules gliales ont de nombreuses autres fonctions, notamment celle de construire la gaine de myéline autour de l’axone dans les oligodendrocytes du SNC et dans les cellules de Schwann du SNP, de participer aux processus de guérison après une lésion cérébrale, le maintien de l’homéostasie ionique (notamment des ions K +) et du pH du liquide extracellulaire, la synthèse des précurseurs de certains neurotransmetteurs, comme la glutamine (précurseur du médiateur chimique du glutamate), et le rôle d’être des macrophages cérébraux car ils se transforment en phagocytes lors de toute inflammation ou blessure.