Quand on parle de cellules cérébrales, on pense tout de suite aux neurones. Pourtant, ces dernières ne représentent que 50% du volume cérébral et seulement 10% des cellules cérébrales, soit une toute petite portion de l'ensemble des cellules du cerveau.

Qu'en est-il des 90% restantes ? Il s'agit des cellules gliales. Considérées par le passé comme étant de simples cellules de soutien dépourvues de toute fonction (glia signifie "colle" en grec ancien), de plus en plus d'études démontrent leur importance critique au bon fonctionnement cérébral, notamment de par leur rôle immunologique et leur aide à la transmission de l'information entre neurones.

Le laboratoire du professeur Steffen Jung de l'Institut Weizmann s'intéresse plus particulièrement à un type de cellules gliales : la microglie. Il a ainsi développé il y a un peu plus d'une dizaine d'années un modèle de souris transgénique permettant pour la première fois d'observer la microglie.

Mais il ne s'est pas arrêté là. En effet, lui et son équipe viennent tout juste de terminer le développement d'un système permettant d'étudier le rôle de la microglie. Cette prouesse leur a permis de publier leurs résultats dans la très prestigieuse revue scientifique Nature Neuroscience.

La microglie et le système immunitaire

Les cellules microgliales sont de toutes petites cellules, mobiles, très actives et représentant entre 5 et 25% de toutes les cellules cérébrales. Elles sont capables de phagocytose (capture et ingestion de cellules ou d'éléments inertes).

En outre, en cas de pathologies, elles peuvent munir leur membrane cellulaire d'antigènes, des molécules reconnues par les anticorps et capables de déclencher une réponse immunitaire. Enfin, elles sont capables de sécréter divers éléments dans le milieu extra-cellulaire.

Toutes ces caractéristiques leur confèrent leur rôle de principale défense immunitaire active du cerveau. On peut ainsi observer une prolifération de cellules microgliales lors de lésions cérébrales, comme par exemple lors d'un AVC (accident vasculaire cérébral). De plus, certaines études récentes mettent en évidence un lien entre vieillissement des cellules microgliales et maladie d'Alzheimer. D'où l'importance de mieux comprendre le fonctionnement de la microglie.

Un "interrupteur génétique" révolutionnaire

Pour étudier ce fonctionnement, l'équipe du professeur Steffen Jung de l'Institut Weizmann a développé un interrupteur génétique. Le principe de cet interrupteur est simple : les chercheurs ont inclus dans le génome de souris une enzyme capable de réarranger des régions préalablement marquées de l'ADN.

L'activation de cette enzyme (équivalente en quelque sorte à appuyer sur un "interrupteur génétique") est déclenchée par l'administration d'un médicament.

Ce médicament va ainsi, en activant l'enzyme, déclencher une manipulation génétique, comme par exemple la désactivation un gène spécifique. Si de tels interrupteurs génétiques ont déjà été utilisés à multiples reprises par d'autres chercheurs, la véritable nouveauté de celui créé par l'équipe israélienne est qu'il n'affecte que la microglie et non les autres cellules cérébrales ou le reste de l'organisme.

Application à l'étude du rôle de TAK1

L'équipe du professeur Steffen Jung, en collaboration avec le laboratoire du professeur Marco Prinz de l'Université de Freiburg (Allemagne), a utilisé la méthode précédemment décrite pour étudier le rôle du gène microglial TAK1, un facteur de croissance.

Cette étude a permis de mettre en évidence le rôle de ce gène dans le développement d'une maladie animale équivalente de la sclérose en plaques, encore appelée encéphalomyélite disséminée. Cette maladie, touchant environ 50.000 personnes en France, se traduit par une démyélinisation des fibres nerveuses du cerveau, de la moelle épinière ainsi que du nerf optique.

La démyélinisation correspond à la perte par les neurones de la gaine de myéline, une enveloppe constituée de cellules gliales et augmentant la vitesse de propagation de l'information par les fibres nerveuses.