Quand le cerveau subit une blessure ou une infection, les cellules gliales - cellules qui composent le système nerveux - agissent afin de permettre sa guérison. Il s’agit, plus précisément, des cellules astrocytes, le type de cellule gliale le plus courant du système nerveux. Ces astrocytes assurent la protection du cerveau, facilitent la formation de cicatrices, contribuent à contenir l'inflammation et à contrôler les dommages faits aux tissus nerveux par la blessure ou l’infection. Mais les astrocytes ont aussi la capacité d’assurer la survie des cellules nerveuses qui se situent à côté de la lésion. C’est grâce à cette fonction que ces cellules arrivent à préserver le tissu neuronal - composé des neurones (les cellules nerveuses) et des cellules gliales - mais aussi la fonction des réseaux neuronaux et donc l’activité du cerveau. Des chercheurs de l'hôpital universitaire de la Charité, à Berlin, en Allemagne, ont découvert un nouveau mécanisme qui explique les processus et la coordination des astrocytes pour assurer ces fonctions. Ils viennent de publier leurs travaux dans la revue Nature Communications.

La perte de la drebrine empêche l'activation normale des astrocytes

“Nous avons pu montrer pour la première fois que la protéine drebrine contrôle l'astrogliose (le mécanisme de défense suite à une lésion), assure Britta Eickholt, auteur principal de l'étude. Les astrocytes ont besoin de la protéine drebrine pour former des cicatrices et protéger les tissus environnants." Pour parvenir à ce résultat, les chercheurs ont arrêté la production de drebrine à l’intérieur des astrocytes de systèmes nerveux d’animaux. Ils ont aussi provoqué des lésions cérébrales pour voir la réaction des astrocytes sans la protéine drebrine. “La perte de la drebrine entraîne la suppression de l'activation normale des astrocytes, poursuit Britta Eickholt. Au lieu de s'engager dans des réactions défensives, ces astrocytes subissent une perte complète de leur fonction." Si les astrocytes ne fonctionnent pas, il n’y a donc pas de formation de cicatrices protectrices. Ainsi, des blessures normalement inoffensives vont se propager et provoquer la mort de beaucoup de cellules nerveuses. Un phénomène qui n’aurait pas eu lieu si les astrocytes avaient pu remplir leur rôle. 

Troubles neurologiques

Mais comment la protéine drebrine agit ? Pour permettre la formation de cicatrices, celle-ci contrôle la réorganisation du cytosquelette des astrocytes, c’est-à-dire le réseau filamenteux qui assure les propriétés mécaniques de la cellule. La drebrine permet la formation des filaments qui composent ce cytosquelette et qui permettent aux astrocytes d’assurer leurs fonctions défensives. "Nos résultats montrent également comment la drebrine utilise le cytosquelette et les structures membranaires pour contrôler les fonctions des astrocytes, qui sont fondamentales pour le mécanisme de défense contre les blessures, souligne Britta Eickholt. Le rôle de drebrine en tant que régulateur du cytosquelette suggère qu'il peut être un facteur de risque et avoir de graves conséquences dans divers troubles dont ceux neurologiques, car la perte de cette protéine peut produire des changements similaires dans les astrocytes (...) Il est également possible que des individus présentant des défauts dans le gène de la drebrine (...) puissent rester sans symptômes jusqu'à ce que des déclencheurs tels que des stress cellulaires, des toxines environnementales ou des maladies se produisent." 

Les chercheurs ont donc réussi à prouver le rôle de la protéine drebrine dans l’action des cellules gliales. Ainsi, ils connaissent mieux mécanisme neuroprotecteur qui se mettent en place dans le cerveau lorsqu’il subit une blessure, une infection ou une maladie neurologique. A l’avenir, les scientifiques souhaitent poursuivre leurs recherches afin de déterminer le rôle de la protéine drebrine dans les troubles dégénératifs du cerveau, tels que la maladie d'Alzheimer.