Fiche de révision : Tissu nerveux et cellules gliales

📋 Plan du Cours

1. Organisation du système nerveux
2. Morphologie et fonctionnement du neurone
3. Classification des neurones
4. Cytosquelette et flux axonal
5. Synapse interneuronale
6. Astrocytes : origine et organisation
7. Fonctions des astrocytes
8. Oligodendrocytes et myéline centrale

📖 1. Organisation du système nerveux

★ À maîtriser

• Le système nerveux exerce cinq fonctions :
  • recueillir et intégrer les informations sensitives
  • recueillir et intégrer les informations sensorielles
  • émettre des informations motrices
  • élaborer les fonctions cognitives
  • contrôler l’état de veille et de sommeil

📌 Anatomiquement, le système nerveux central comprend le cerveau et la moelle épinière, tandis que le système nerveux périphérique comprend les nerfs périphériques, y compris les nerfs crâniens circulant dans la boîte crânienne.

📌 Fonctionnellement, le système nerveux volontaire, également appelé cérébro-spinal, se distingue du système nerveux autonome, également appelé végétatif.

Compléments

• Le tissu nerveux comprend trois catégories cellulaires :

  • les neurones
  • les cellules de la névroglie
  • les cellules souches neurales

• La névroglie centrale comprend les astrocytes, les oligodendrocytes, la microglie et les cellules épendymaires, tandis que la névroglie périphérique est exclusivement constituée de cellules de Schwann.

💡 Astuce mémo

SNC dedans, SNP autour ; volontaire et autonome décrivent la fonction.

📖 2. Morphologie et fonctionnement du neurone

★ À maîtriser

• Un neurone comporte un corps cellulaire et des prolongements appelés neurites, qui sont de deux types : les dendrites et l’axone.

📌 Les dendrites, souvent multiples et courtes, ne sont jamais myélinisées et conduisent vers le soma des potentiels post-synaptiques excitateurs ou inhibiteurs, mais pas de potentiels d’action.

📌 L’axone est unique, le plus souvent myélinisé et transmet des potentiels d’action du cône d’implantation vers ses terminaisons axonales.

Compléments

• Les épines dendritiques portent chacune un élément post-synaptique et augmentent la surface de transmission synaptique.

• L’axone des motoneurones de la corne antérieure de la moelle épinière peut atteindre 1 mètre.

📌 Chez les neurones sensitifs en T, le potentiel d’action est généré en périphérie puis chemine vers le soma dans un prolongement pseudo-dendritique long, unique et le plus souvent myélinisé.

• Le soma neuronal, également appelé périkarion ou péricarion, est centré par un volumineux noyau sphérique et se situe majoritairement dans le SNC.

💡 Astuce mémo

Dendrite afférente, axone efférent.

📖 3. Classification des neurones

★ À maîtriser

• La classification histologique repose sur :
  • la forme du corps cellulaire
  • la polarité des neurites
  • la longueur de l’axone

📌 Les neurones de projection possèdent un axone long, tandis que les neurones d’association ont un axone court et sont les neurones les plus nombreux.

• Dans le SNC, les neurones glutamatergiques représentent environ 50 % des neurones et sont excitateurs, tandis que les neurones GABAergiques représentent environ 30 %.

Compléments

• Les neurones pseudo-unipolaires comprennent les neurones sensitifs en T des ganglions spinaux, tandis que les neurones bipolaires sont représentés par les neurones bipolaires de la rétine.

• Les cellules pyramidales géantes de Betz du cortex moteur sont des neurones multipolaires de projection dont le périkarion mesure en moyenne 125 microns de diamètre.

• Les neurones de Purkinje sont des neurones multipolaires de projection à corps cellulaire ovoïde, localisés dans le cervelet.

• Les neurones cholinergiques représentent environ 10 % des neurones du SNC, sont particulièrement denses dans l’hippocampe et participent aux fonctions mnésiques.

• Les neurones dopaminergiques de la substance noire participent au contrôle du mouvement, les neurones sérotoninergiques à la régulation de la veille, du sommeil et de la douleur, et les neurones noradrénergiques surtout au fonctionnement végétatif périphérique.

📖 4. Cytosquelette et flux axonal

★ À maîtriser

• Dans les axones, les microtubules ont une polarité uniforme avec leurs extrémités (+) orientées vers les terminaisons, tandis que l’orientation des extrémités est aléatoire dans les dendrites.

• Le transport axonal lent est exclusivement antérograde, avance à 1 à 3 mm par jour et transporte notamment des molécules de haut poids moléculaire.

• Le transport axonal rapide avance à 100 à 400 mm par jour et peut être antérograde ou rétrograde.

• La kinésine permet le transport antérograde rapide vers l’extrémité (+) des microtubules, tandis que la dynéine assure le transport rétrograde vers l’extrémité (−) et le soma.

Compléments

• Les microtubules neuronaux sont constitués de polymères de tubuline alpha et bêta, dont l’assemblage et le désassemblage nécessitent du GTP.

📌 MAP2 est principalement présente dans le soma et les dendrites, tandis que Tau est surtout détectable dans le soma et l’axone ; ces protéines participent à l’assemblage et à la stabilisation des microtubules.

💡 Astuce mémo

Kinésine vers le (+), dynéine vers le (−).

📖 5. Synapse interneuronale

🔑 Notions clés & Définitions

• Synapse interneuronale : Connexion permettant la transmission d’informations nerveuses entre deux neurones.

★ À maîtriser

• Une synapse comprend trois éléments ultrastructuraux :

  • l’élément présynaptique
  • la fente synaptique
  • l’élément postsynaptique

• Le recyclage synaptique comprend la migration des vésicules vers la zone active, leur arrimage, leur fusion avec la membrane après dépolarisation et la libération des neuromédiateurs par exocytose, puis l’intégration de la membrane vésiculaire, son recouvrement par la clathrine, son passage par le compartiment endosomal synaptique et la formation de nouvelles vésicules.

Compléments

• Les vésicules synaptiques mesurent 40 à 60 nm de diamètre et peuvent contenir des neurotransmetteurs ou des neuropeptides.

• La fente synaptique mesure 20 nm de large et contient des neurotransmetteurs qui peuvent se fixer aux récepteurs postsynaptiques ou être recaptés par l’élément présynaptique et les astrocytes.

📌 La classification topographique distingue, par fréquence décroissante, les synapses axo-dendritiques, axosomatiques et axo-axoniques, ainsi que les synapses axo-axonales dites en passant.

💡 Astuce mémo

Vésicule arrimée, fusion, libération, recyclage.

📖 6. Astrocytes : origine et organisation

★ À maîtriser

• 🔄 Les lignages cellulaires se différencient selon cette séquence :
  1. Les cellules souches neuro-épithéliales génèrent des cellules souches neurales et des cellules épendymaires.
  2. Les cellules souches neurales génèrent des progéniteurs neuraux et gliaux.
  3. Les progéniteurs neuraux produisent des neuroblastes, qui se différencient en neurones.
  4. Les progéniteurs gliaux donnent des astrocytes et des oligodendrocytes.

📌 Les astrocytes fibrillaires, riches en gliofilaments et à longs prolongements, se trouvent préférentiellement dans la substance blanche, tandis que les astrocytes protoplasmiques, pauvres en gliofilaments et à prolongements courts, se trouvent préférentiellement dans la substance grise.

Compléments

• Les neurones matures sont post-mitotiques, tandis que les astrocytes conservent un potentiel de prolifération.

• Les astrocytes sont de petites cellules étoilées dont le corps cellulaire mesure environ 10 à 15 microns de diamètre et dont les prolongements se terminent notamment par des pieds astrocytaires.

• Les astrocytes possèdent des grains de glycogène, particulièrement abondants dans les pieds astrocytaires, et des filaments intermédiaires constitués de GFAP.

• Les jonctions gap interastrocytaires sont constituées de connexine 43 et permettent la diffusion de molécules et de calcium entre astrocytes, formant des réseaux fonctionnels pouvant atteindre 600 microns de diamètre.

💡 Astuce mémo

Fibrillaires en substance blanche, protoplasmiques en substance grise.

📖 7. Fonctions des astrocytes

★ À maîtriser

• Les astrocytes participent à la barrière entre le sang et le parenchyme nerveux par leurs pieds jointifs couvrant la surface externe des capillaires du SNC.

• Les astrocytes captent le glucose, peuvent le transmettre aux neurones ou le stocker sous forme de glycogène, puis fournir du lactate selon les besoins métaboliques des neurones et des oligodendrocytes.

📌 Dans la synapse tripartite, les astrocytes recaptent notamment le glutamate et, après activation de leurs récepteurs aux neurotransmetteurs, libèrent des gliotransmetteurs tels que la glycine, l’ATP et le glutamate pour moduler la transmission synaptique.

• Les réseaux astrocytaires assurent notamment : le transfert d’ions et de neurotransmetteurs, le transfert de glucose vers les zones éloignées des vaisseaux, la propagation de signaux calciques coordonnant l’activité des réseaux neuronaux

Compléments

• Les capillaires du SNC se distinguent notamment par des jonctions serrées endothéliales, des macrophages périvasculaires, davantage de péricytes et une couverture complète par les pieds astrocytaires.

• La barrière entre le LCR et le parenchyme nerveux est formée par la pie-mère et plusieurs couches d’astrocytes sous-jacents constituant la glia limitans.

• Les astrocytes contribuent à l’homéostasie ionique et au contrôle du volume extracellulaire en régulant notamment le glucose, les ions, les neurotransmetteurs et l’eau dans l’espace extracellulaire neuronal.

• Les astrocytes synthétisent des neurotrophines, dont le NGF, qui contribuent à la survie et à la plasticité neuronales et sont transportées vers le soma par le flux axonal rétrograde rapide.

• Les astrocytes synthétisent constitutivement le TGF-beta, qui contribue au statut immunoprivilégié du SNC.

📖 8. Oligodendrocytes et myéline centrale

★ À maîtriser

📌 Les oligodendrocytes myélinisants, ou interfasciculaires, se localisent entre les axones, tandis que les oligodendrocytes satellites, non myélinisants, se trouvent à proximité des corps cellulaires neuronaux.

• La myéline centrale est formée par l’enroulement compact en spirale de la membrane plasmique des oligodendrocytes autour des axones, et un oligodendrocyte peut myéliniser plusieurs segments et plusieurs axones.

• Dans le SNC, les segments myélinisés mesurent environ 1 mm et sont séparés par des nœuds de Ranvier non myélinisés, longs de quelques microns.

• La gaine de myéline centrale est composée à 70 % de lipides et contient notamment du galactocéramide, la protéine basique de la myéline MBP et la glycoprotéine MOG.

📌 La myéline rend l’axone isolant pour les éléments hydrophiles et favorise une conduction saltatoire rapide entre les nœuds de Ranvier ; les axones les plus larges ont les gaines les plus épaisses, les internodes les plus longs et la vitesse de conduction la plus élevée.

Compléments

• Les oligodendrocytes dérivent de progéniteurs gliaux, et leur différenciation est coordonnée par les gènes de spécification Olig1 et Olig2.

• Au cours du développement, le prolongement d’un oligodendrocyte s’enroule environ 40 fois autour de l’axone pour former la gaine de myéline.

📌 Dans la myéline compacte, l’accolement des feuillets internes forme la ligne dense majeure, tandis que l’accolement des feuillets externes avec persistance d’un espace extracellulaire forme la ligne périodique.

💡 Astuce mémo

Un oligodendrocyte enroule ses prolongements autour de plusieurs axones.