Les globules blancs et leur rôle dans le cerveau

Dans une étude pionnière, un groupe de chercheurs internationaux a découvert que le cerveau possède des cellules immunitaires internes spécifiques qui contribuent au développement normal du cerveau et jouent un rôle dans certaines maladies neurologiques.

Crédit d'image :SciePro/Shutterstock.com

L'étude menée par le professeur Adrian Liston du Babraham Institute, Royaume-Uni &VIB-KU Louvain, Belgique et autres collègues a été publié dans la revue Cellule .

Globules blancs – sentinelles du système immunitaire

Les fonctions détaillées des globules blancs et leurs types sont connus dans différentes parties du corps. Le cerveau est protégé par une barrière hémato-encéphalique ou BBB, qui empêche les infections et autres produits chimiques et composés étrangers de pénétrer rapidement dans le cerveau.

Les globules blancs font partie du système immunitaire du corps. Les cellules augmentent et déclenchent une inflammation pour combattre l'infection, tandis que la BHE empêche les cellules immunitaires d'entrer dans le cerveau.

Le cerveau possède ses propres cellules sentinelles du système immunitaire appelées cellules microgliales. Si les cellules microgliales sont endommagées, ils augmentent, déclencher l'inflammation et réparer les tissus endommagés.

D'où viennent ces cellules microgliales ?

Des études ont montré qu'au cours du développement embryonnaire, les cellules microgliales entrent et restent dans le cerveau. Leur population reste constante car ils se renouvellent tout au long de la vie du cerveau.

Globules blancs dans le cerveau – que sait-on ?

Plusieurs études ont révélé qu’il existe un rôle des globules blancs dans certaines maladies neurologiques comme la maladie d’Alzheimer, La maladie de Parkinson, sclérose en plaques et accident vasculaire cérébral ou accident vasculaire cérébral.

Les chercheurs ont expliqué qu'il n'y avait aucune preuve scientifique montrant la présence de ces globules blancs dans des cerveaux sains. Par conséquent, la présence de ces cellules dans un cerveau sain est restée controversée.

De quoi parlait cette étude ?

Cette étude était un effort de collaboration d'une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Adrian Liston. Le groupe a cherché à clarifier la présence et le rôle des globules blancs dans le développement du cerveau des souris et des humains.

Une idée fausse sur les globules blancs vient de leur nom. Ces cellules ne se limitent pas à la circulation sanguine, il a dit. Il ajouta, « Ces 'cellules immunitaires' ne sont pas seulement présentes dans le sang. Ils circulent constamment dans notre corps et pénètrent dans tous nos organes, y compris - en fin de compte - le cerveau. Nous commençons tout juste à découvrir ce que font les globules blancs lorsqu'ils quittent le sang. Cette recherche indique qu'ils agissent comme un intermédiaire, transférer des informations du reste du corps vers l'environnement cérébral.

Dr Olivier Burton, Institut Babraham

Ce qui a été fait?

Pour cette étude, l'équipe a étudié les tissus cérébraux de souris et d'humains dans leurs laboratoires, à la recherche d'un type spécifique de globules blancs appelés cellules T.

Ces cellules T sont activées lorsque des microbes infectieux sont présents à la surface des cellules, et peut déclencher une réponse inflammatoire et immunitaire lorsqu'un agent infectieux est détecté.

Il existe deux principaux types de cellules T :les cellules T auxiliaires et les cellules T tueuses. Dans cette étude, les chercheurs ont étudié comment les cellules T pénétraient dans le cerveau et comment elles développaient des caractéristiques exclusives qui en faisaient des cellules T résidentes du cerveau.

Selon le Dr Carlos Roca, co-auteur de l'étude du Babraham Institute, « La science devient de plus en plus multidisciplinaire. Ici, nous n'avons pas seulement apporté une expertise de l'immunologie, neurosciences et microbiologie, mais aussi de l'informatique et des mathématiques appliquées. De nouvelles approches pour l'analyse des données nous permettent d'atteindre un niveau de compréhension beaucoup plus profond de la biologie des globules blancs que nous avons trouvés dans le cerveau.

Qu'ont-ils trouvé ?

Cette étude a quantifié la population de cellules T dans les tissus cérébraux de souris et d'humains. Ceux-ci se sont avérés être des cellules T résidentes dans les tissus cérébraux - distinctes de ce qui a été trouvé ailleurs dans le corps.

L'équipe a montré que les cellules microgliales, qui étaient censées agir comme des cellules immunitaires dans le cerveau, ne se développait pas entièrement si les cellules T étaient absentes dans le cerveau d'une souris. Leurs traits ont été arrêtés entre les stades fœtal et adulte, les chercheurs ont noté. Par conséquent, ces cellules T résidentes se sont avérées jouer un rôle dans le développement des cellules microgliales dans le cerveau.

Les souris qui n'avaient pas de cellules T cérébrales ont également montré des changements de comportement, prouver que les cellules T jouent un rôle essentiel dans le développement du cerveau.

Chez la souris, la vague d'entrée des cellules immunitaires à la naissance déclenche un changement dans le développement du cerveau. Cependant, les humains ont une gestation beaucoup plus longue que les souris, et nous ne connaissons pas le moment de l'entrée des cellules immunitaires dans le cerveau. Est-ce que cela se produit avant la naissance? Est-ce retardé jusqu'après la naissance? Un changement dans le moment de l'entrée a-t-il contribué à l'évolution de la capacité cognitive améliorée chez les humains ? »

Professeur Liston

Implications des résultats de l'étude

Dr Emanuela Pasciuto, co-auteur de l'étude du VIB-KU Leuven, mentionné, « C'est vraiment excitant de travailler sur ce projet. Nous en apprenons tellement sur la façon dont notre système immunitaire peut altérer notre cerveau, et comment notre cerveau modifie notre système immunitaire. Les deux sont beaucoup plus interconnectés que nous ne le pensions auparavant. »

Liston ajoute qu'il semble également y avoir un rôle joué par les microbes intestinaux. Il ajouta, « Il existe désormais de multiples liens entre les bactéries présentes dans notre intestin et différentes affections neurologiques, mais sans aucune explication convaincante de ce qui les relie. Nous montrons que les globules blancs sont modifiés par les bactéries intestinales, et ensuite emporter cette information avec eux dans le cerveau. Cela pourrait être la voie par laquelle notre microbiome intestinal influence le cerveau. »

Les chercheurs concluent que si le rôle de ces cellules immunitaires est connu dans le cerveau sain, on pourrait mieux comprendre leur rôle dans les maladies évolutives neurologiques et neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer, la sclérose en plaques et la maladie de Parkinson.

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