Cellules microgliales dans le cerveau humain : motilités, phénotypes et interactions neuronales distincts dans le développement et l'épilepsie

Abstract

Les microglies, macrophages résidents du cerveau, jouent un rôle crucial dans l’immunité, la réparation et la plasticité au sein du système nerveux central. Elles sont essentielles pour l’homéostasie cérébrale et influencent la fonction neuronale tout au long du développement, du vieillissement et des divers états physio-pathologiques.

Les microglies présentent des modèles de mobilité variés qui dépendent de leur phénotype et sont souvent déclenchés par le signalement purinergique. Chez les rongeurs, ce signalement est lié à des changements de morphologie cellulaire, tels que l’extension des prolongements vers les zones de dommage tissulaire. Cependant, peu d’informations sont disponibles sur la mobilité des microglies humaines vivantes en conditions ex vivo, en particulier dans des contextes pathologiques. Nous avons développé une technique fiable pour colorer les microglies vivantes dans des tissus humains ex vivo aigus et avons étudié leur mobilité dans des tranches de tissus provenant de patients épileptiques. L’imagerie en temps réel a révélé des comportements microgliaux induits par la purine inattendus, incluant des plis de membrane, l’extension et la rétraction des prolongements, médiés par des sous-types distincts de récepteurs P2Y.
Des expériences supplémentaires suggèrent que ces mobilités microgliales dépendantes des P2Y modulent l’activité neuronale dans le cortex humain en développement et pourraient contribuer au déclenchement de l’épilepsie chez l’enfant. En particulier, des données préliminaires ont révélé une relation spatiale unique entre les microglies, les interneurones PV et leurs synapses, cohérente avec des activités de phagocytose ou de taille synaptique. De plus, les microglies humaines ont présenté une modulation spécifique de l’activité neuronale via le P2Y12, ce qui pourrait avoir un impact direct sur le déclenchement de l’épilepsie.
L’étude des microglies humaines vivantes est donc cruciale pour identifier les différences par rapport aux modèles animaux et développer de nouvelles cibles thérapeutiques alternatives pour le traitement de l’épilepsie.

À propos de Giampaolo Milior

Giampaolo Milior est titulaire d'un doctorat en neurophysiologie et neurosciences cliniques et expérimentales, obtenu en 2016 à l'Université La Sapienza de Rome. Ses recherches doctorales ont porté sur le rôle des cellules microgliales dans le développement du cerveau et les comportements de type dépressif.
Après son doctorat, il a rejoint l'Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (ICM) à Paris, où il a contribué à des recherches pionnières sur un nouveau modèle vivant du cerveau humain, éclairant l'implication des microglies dans l'apparition de l'épilepsie. En 2019, il a rejoint le Collège de France, intégrant le laboratoire de la Dre Nathalie Rouach pour explorer les fonctions des astrocytes dans l'épilepsie à travers des techniques avancées d'imagerie et d'électrophysiologie.
Récemment nommé chercheur titulaire au Centre de Recherche en Imagerie Moléculaire (CEA), il met en place son propre groupe de recherche pour étudier l'axe microbiote intestinal-glie dans le développement cérébral humain. Son travail actuel se concentre sur l'amélioration d'un modèle de cerveau humain ex vivo en 3D pour des manipulations génétiques ciblées des cellules gliales, dans le but de développer des stratégies thérapeutiques innovantes contre les troubles du développement et les épilepsies.