Bulletin N°16
En période post-anesthésie, la microglie renforce l'activité neuronale en protégeant les synapses inhibitrices – Nature neuroscience- 4 janvier 2024
Il a été démontré antérieurement que pendant une anesthésie générale, les cellules microgliales intensifient leur activité de surveillance du parenchyme et interagissent plus étroitement avec les neurones. Cependant, la signification fonctionnelle de ces interactions microglie/neurones est inconnue. Dans cet article les auteurs ont utilisé l’imagerie par microscopie biphotonique in vivo pour étudier les interactions microglie/neurones pendant et au décours d’une anesthésie à l'isoflurane. Ces analyses ont permis d’observer que les corps cellulaires de neurones, exprimant le marqueur d’activité neuronal c-Fos notamment, sont directement en contact avec des prolongements microgliaux, qui se co-localisent spécifiquement avec les boutons synaptiques GABAergiques. La reconstruction synaptique en microscopie électronique révèle que, pendant l'anesthésie, les ramifications microgliales pénètrent dans la fente synaptique pour protéger les boutons synaptiques GABAergiques. En l’absence de cellules microgliales ou après KO des récepteurs β2-adrénergiques microgliaux, on n’observe pas de rebond d’activité neuronale en période post-anesthésie.
Analyse RNA-seq des cellules du cerveau et du sang dans les phases aiguë et subaiguë de l’ischémie cérébrale expérimentale – Nature immunology- 4 janvier 2024
Dans cette étude, les auteurs ont utilisé la technique de RNA-seq sur cellule unique (« single-cell RNA-seq ») pour analyser le profil ARN des cellules sanguines et des cellules neurales à J2 et J14 après induction d’un modèle murin d’ischémie cérébrale. Des profils distincts et divergents avec le temps ont été identifiés dans les cellules microgliales, les macrophages dérivés de monocytes et les neutrophiles. Par opposition, les cellules endothéliales et les macrophages associés au cerveau présentaient des signatures transcriptomiques altérées dès J2 mais tendant à rester stable au fil du temps. L’analyse de trajectoire a permis de prédire et caractériser la transdifférenciation in situ des monocytes sanguins en macrophages à J2 et J14. Un recrutement continu de neutrophiles sanguins a également été prédit. Les transcriptomes unicellulaires des cerveaux de souris âgées étaient similaires à ceux de souris jeunes, à l’exception de la composition en cellules immunes. En comparant les temps J2 et J14, les auteurs ont également observé que les leucocytes infiltrant le cerveau présentaient une divergence transcriptomique plus élevée que dans les leucocytes circulants. Ces données sont consultables sur le site web https://anratherlab.shinyapps.io/strokevis/.
Article de revue – Les rôles spécifiques de types cellulaires exercés par l'APOE4 dans la maladie d'Alzheimer – Nature reviews neuroscience – 8 janvier 2024
L'allèle APOE4, est le plus important facteur de risque génétique de la maladie d'Alzheimer (MA) à début tardif (« late-onset Alzheimer’s disease »). Dans le système nerveux central (SNC), l'APOE est produite par divers types cellulaires selon les conditions, ce qui pose un défi pour l'étude de son implication physiopathologique dans la MA. Cependant, le développement de nouveaux modèles cellulaires et animaux de MA, ainsi que les approches RNA-seq sur cellule unique (« single-cell RNA-seq ») ont permis d’étudier le rôle de l'APOE4 dans différents types cellulaires relevant. À travers ces études, il est devenu évident que l'APOE4 produite dans les astrocytes, les neurones, les cellules microgliales, les oligodendrocytes et les cellules endothéliales, exerce des fonctions multiples et spécifiques de chaque type cellulaire au cours de la MA. Dans cet article, les auteurs synthétisent ces avancées scientifiques récentes et proposent un modèle physiopathologique en cascade intégrant l’APOE4 dans différents types cellulaires du SNC. L’APOE4 neuronal y apparaît comme un initiateur pathogénique crucial déclenchant des réponses gliales qui, in fine, sont responsables du processus neurodégénératif.
Les cellules microgliales permettent la résolution d’anomalies comportementales de type anxieux dans un modèle murin de stress aigu – Nature communication – 10 janvier 2024
Les symptômes associés à l'anxiété secondaire à un stress aigu ont généralement tendance à s'éteindre progressivement au fil du temps. Les mécanismes sous-jacents à cette régulation comportementale restent toutefois inconnus. Dans cette étude, les auteurs montrent que chez les souris mâles, un stress de contention aigu entraîne des comportements anxieux associés à une augmentation de l'activité des neurones GABAergiques du noyau central de l’amygdale. Parallèlement, ces neurones GABAergiques sécrètent de façon accrue la chémokine CX3CL1 via la voie de signalisation MST4-NF-κB-CX3CL1. Les cellules microgliales activées par CX3CL1 inhibent en retour l'activité des neurones GABAergiques en englobant leurs épines dendritiques. Ces interactions microglie/neurones entraînant l'extinction des comportements anxieux induits par le stress de contention.
Le vieillissement chez la souris induit un mécanisme de protection tissulaire assuré par une population de cellules microgliales sensibles à l’IL34 et engagées dans un processus d’autophagie – Nature communictions – 9 janvier 2024
Dans ce travail de recherche, les auteurs identifient une sous-population de cellules microgliales se développant au cours du vieillissement dans les régions corticales du cerveau de souris. Cette sous-population est caractérisée par la phosphorylation spécifique d'ERK1/2, Akt et AMPK , ainsi qu'un transcriptome indicatif d'une autophagie activée, un processus crucial pour l'adaptabilité cellulaire. Les auteurs démontrent que cette population microgliale dépend du facteur de croissance IL-34 et non du CSF1. Par ailleurs, la délétion microgliale du gène d’autophagie Ulk1, entraine une réduction de cette population microgliale dans le système nerveux central de souris âgées. La perte de ces cellules microgliales chez les souris vieillissantes s’accompagne d’une susceptibilité accrue à la mort neuronale en situation neuroinflammatoire. À l'inverse, l'expansion de cette population en présence d'IL-34 exerce un effet protecteur.