Astrocytes et mort neuronale

Lorsqu’à la naissance, l’apport en oxygène et en glucose n’est plus assuré par la circulation sanguine cérébrale, quelques neurones meurent immédiatement, la plupart d’entre eux récupèrent mais souvent pour mourir des jours plus tard. Les neurones ne sont pas les seules cellules du cerveau à être affectées. Les astrocytes, principales cellules gliales dont l’un des rôles est de maintenir un environnement favorable à la survie et au fonctionnement des neurones semblent également être altérés. Les astrocytes ont, entre autres, un rôle physiologique, celui de recapter des neurotransmetteurs et en particulier le glutamate, principal neurotransmetteur excitateur du système nerveux central, grâce à des transporteurs. Dans des conditions telles que l’hypoxie/ischémie où l’apport en glucose et en oxygène est insuffisant voire nul, la recapture de glutamate par les astrocytes est stoppée voire même inversée, induisant une élévation de la concentration extracellulaire de glutamate qui peut vite devenir neurotoxique.

Dans ce contexte, ce projet avait pour but d’une part de mieux caractériser les conséquences d’un dysfonctionnement du transport de glutamate astrocytaire sur la viabilité des neurones.

Pour cela deux types de cultures corticales de souris ont été utilisés: des cultures mixtes contenant des neurones et des astrocytes et des cultures enrichies en neurones. Pour mimer les conditions d’ischémie/hypoxie cérébrale un modèle pharmacologique avec le PDC (composé pharmacologique), qui agit en inversant le fonctionnement des transporteurs du glutamate et déclenche une libération de glutamate dans le compartiment extracellulaire, a été utilisé. Après plusieurs jours de co-culture, les effets sur les neurones et les astrocytes ont pu être évalués séparément.

Les résultats de ces études ont montré que l’application de PDC sur les cultures induit une mort neuronale massive mais sans altérer la viabilité des astrocytes. Cette mort neuronale est dépendante de la présence d’astrocytes et semble déclenchée par l’activation des récepteurs NMDA du glutamate en dehors de la synapse.

L’ensemble des données de ce projet permet de mieux comprendre les voies impliquées dans la perte du soutien astrocytaire et dans la mort neuronale faisant suite à cette perte. Le blocage spécifique des récepteurs NMDA extrasynaptiques du glutamate pourrait représenter un intérêt majeur avec d’éventuelles visées thérapeutiques.