Les biologistes de Harvard ont découvert des canaux inhabituels reliant la moelle osseuse dans l'épaisseur du crâne au tissu cérébral, ce qui peut expliquer comment les cellules immunitaires pénètrent dans le cerveau lorsque l'inflammation se développe. Leurs résultats ont été présentés dans la revue Nature Neuroscience.
«Nous prévoyons d'étudier comment ces canaux affectent le développement de la maladie d'Alzheimer, les accidents vasculaires cérébraux, l'hypertension et d'autres affections associées aux processus inflammatoires. De plus, ils peuvent être utilisés pour administrer directement des médicaments au cerveau », note Mathias Nahrendorf de l'Université de Harvard (USA).
Forteresse imprenable
Notre cerveau est isolé du reste du corps par la soi-disant barrière hémato-encéphalique (BHE) - une couche dense de cellules astrocytaires spéciales qui entourent tous les vaisseaux sanguins du cerveau et ne laissent rien à l'intérieur sauf l'oxygène et les nutriments.
Comme l'expliquent les scientifiques, cette barrière n'est pas un mur monolithique, mais un ensemble de cellules «en briques» particulières, entre lesquelles se trouvent de petits conduits, appelés contacts étroits. Récemment, des biologistes ont découvert que ces contacts peuvent s'étendre dans certaines conditions et aider le cerveau à se débarrasser des débris.
Narendorf et ses collègues ont accidentellement découvert une autre «porte dérobée» possible pour que les infections ou les cellules immunitaires pénètrent dans le cerveau humain, étudiant comment le système immunitaire des souris réagissait à diverses formes d'accidents vasculaires cérébraux provoqués par la chirurgie ou la chimie.
Son équipe, comme le note le biologiste, s'est intéressée à l'origine des petits corps, les premiers à réagir aux dommages vasculaires et aux hémorragies cérébrales. Pour répondre à cette question, ils ont injecté dans différentes parties de la moelle osseuse, où se forment les neutrophiles, des cellules immunitaires «quick response», une peinture spéciale qui les faisait briller de différentes couleurs, et suivaient leurs migrations.
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À la grande surprise de Narendorf, ce ne sont pas les corps immunitaires qui se sont formés dans le tibia, la principale «usine» de ces cellules, mais leurs «cousins» qui sont apparus à l'intérieur des os du crâne qui ont pénétré en premier les vaisseaux sanguins endommagés du cerveau de la souris.
"Entrée de service" du cerveau
Quelque chose comme cela était auparavant considéré comme impossible, car les biologistes pensaient que les cellules qui se développaient à l'intérieur du crâne n'avaient aucun moyen de s'infiltrer à travers le BBB et d'entrer dans le cerveau. Essayant de comprendre comment cela s'est produit, les auteurs de l'article ont étudié en détail la structure de la frontière entre le crâne et son intérieur.
«Nous avons examiné les os du crâne sous tous les angles possibles, essayant de comprendre comment les neutrophiles auraient pu pénétrer dans le cerveau. Étonnamment, nous avons trouvé de nombreux canaux microscopiques reliant directement la moelle osseuse au cerveau », poursuit Narendorf.
D'autres observations de ces canaux ont montré que les cellules ne les traversent que lorsqu'une infection apparaît dans le cerveau ou que ses vaisseaux sont endommagés lors d'un AVC. Dans d'autres cas, les neutrophiles n'entrent pas dans le cerveau, mais dans les vaisseaux qui alimentent les os du crâne et se propagent à tous les autres coins du corps.
Des structures similaires, environ cinq fois plus grandes, sont également présentes dans le crâne humain. Comme le suggèrent les scientifiques, elles peuvent transmettre non seulement des neutrophiles, mais également d'autres types de cellules qui n'ont pas encore été découvertes et étudiées.
Les observer, espèrent les biologistes de Harvard, nous aidera à comprendre comment diverses inflammations se produisent dans le cerveau et comment elles peuvent être associées à des maladies neurodégénératives et auto-immunes.
