Chapitre 6 — Le tissu nerveux · Topic 3 : Le système nerveux central · Leçon 3.1
Le neurone ne travaille jamais seul. Autour de lui, des cellules d’accompagnement, les cellules gliales, représentent 90 % des cellules du SNC. Parmi elles, les astrocytes sont les chefs d’orchestre : ils tissent un réseau, surveillent les synapses et construisent la barrière hémato-encéphalique. Cette leçon leur est consacrée.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- situer les cellules gliales (90 %, 4 variétés) ;
- décrire l’astrocyte (GFAP, gliofilaments) ;
- distinguer astrocytes protoplasmique et fibrillaire ;
- expliquer le réseau et la synapse tripartite ;
- définir la barrière hémato-encéphalique.
🧭 Plan de la leçon
- Les cellules gliales : généralités
- L’astrocyte : structure et types
- Les fonctions : réseau, synapse tripartite, barrière
1. Les cellules gliales : généralités
Le SNC est constitué de neurones, de cellules gliales, de capillaires sanguins et d’une matrice extracellulaire de composition particulière. Les cellules gliales (synonymes : névroglie, glie, cellules névrogliques) sont essentielles au fonctionnement neuronal.
Les cellules gliales représentent 90 % des cellules du SNC : elles sont bien plus nombreuses que les neurones. Les astrocytes et les oligodendrocytes sont les plus abondantes. Reliées par des jonctions de type GAP, elles forment un véritable réseau glial.
On distingue 4 variétés de cellules gliales : les astrocytes, les oligodendrocytes, les cellules épendymaires et les cellules microgliales. Cette leçon traite des astrocytes ; les trois autres font l’objet de la leçon 3.2.
2. L’astrocyte : structure et types
L’astrocyte a une forme étoilée (du grec astron, étoile) : un corps cellulaire contenant le noyau, d’où partent de nombreux prolongements cytoplasmiques ramifiés.
Caractéristiques distinctives de l’astrocyte :
- des filaments intermédiaires spécifiques, les gliofilaments, faits de GFAP (protéine gliofibrillaire acide) : c’est le marqueur des astrocytes ;
- des grains de glycogène = principale réserve énergétique cérébrale ;
- des jonctions GAP qui les relient en réseau.
Piège classique : l’astrocyte ne contient pas de neurofilaments (ceux-ci sont propres au neurone) mais des gliofilaments de GFAP. La GFAP est le marqueur immunohistochimique qui permet de repérer les astrocytes sur une coupe.
Sur le plan morphologique, on distingue deux types d’astrocytes :
| Type | Prolongements | Localisation |
|---|---|---|
| Protoplasmique | Courts et ramifiés | Prédomine dans la substance grise |
| Fibrillaire | Longs, peu ramifiés | Prédomine dans la substance blanche |
3. Les fonctions : réseau, synapse tripartite, barrière
Les nombreux prolongements astrocytaires assurent plusieurs grandes fonctions de contrôle de l’environnement neuronal.
a. Le réseau astrocytaire
Les astrocytes sont reliés entre eux par de nombreuses jonctions GAP : le réseau formé constitue un véritable syncytium fonctionnel. Ils établissent aussi des jonctions GAP avec les oligodendrocytes et les neurones.
b. La synapse tripartite
De fines languettes astrocytaires (ou voiles périsynaptiques) entourent étroitement les synapses : l’astrocyte devient le troisième élément de la synapse.
Élément présynaptique + élément postsynaptique + astrocyte. La languette astrocytaire assure la sélectivité de la transmission : elle empêche la diffusion des neurotransmetteurs hors de la fente et recapture le neurotransmetteur (transporteurs membranaires + enzymes). Exemple : le glutamate, toxique, est recyclé en glutamine. L’astrocyte peut aussi libérer du glutamate (excitateur) ou de la glycine (inhibiteur) pour moduler la transmission.
Au niveau des nœuds de Ranvier (substance blanche), des languettes astrocytaires entourent les axones myélinisés entre deux prolongements oligodendrocytaires : ces pieds astrocytaires captent le K⁺ libéré en excès lors du potentiel d’action (internalisation du surplus de K⁺).
c. Les pieds vasculaires et la barrière hémato-encéphalique
Certains prolongements entourent complètement les capillaires sanguins et les séparent ainsi des neurones : ils forment un manchon continu autour de la lame basale des cellules endothéliales.
L’ensemble pied astrocytaire + lame basale + cellule endothéliale forme la barrière hémato-encéphalique. Elle restreint et sélectionne les échanges entre le sang et le SNC : les neurones n’ont aucun contact direct avec le sang. (Le détail de l’endothélium est vu en leçon 3.3.)
Les pieds astrocytaires assurent un couplage métabolique entre activité neuronale et débit sanguin. Quand un groupe de neurones s’active, les astrocytes augmentent la recapture du glucose (transporteur GLUT) et le débit sanguin local. C’est ce couplage que mesurent l’IRM fonctionnelle et le PET-scan pour cartographier les zones cérébrales actives.
Enfin, à la surface du névraxe, les prolongements astrocytaires juxtaposés forment le revêtement astrocytaire marginal : une couche continue, unie par des jonctions, qui sécrète sa propre lame basale à l’interface entre le SNC et les méninges.
🧠 À retenir absolument
- Cellules gliales : 90 % des cellules du SNC, 4 variétés (astrocytes, oligodendrocytes, épendymocytes, microglie) ; réseau par jonctions GAP.
- Astrocyte : étoilé, gliofilaments de GFAP (pas de neurofilaments), grains de glycogène (réserve cérébrale).
- Protoplasmique (courts, ramifiés → substance grise) ; fibrillaire (longs, peu ramifiés → substance blanche).
- Synapse tripartite : pré + post + astrocyte ; recapture du glutamate (→ glutamine) ; pieds aux nœuds de Ranvier captent le K⁺.
- Barrière hémato-encéphalique = pied astrocytaire + lame basale + cellule endothéliale ; couplage métabolique (GLUT) → base de l’IRM fonctionnelle.
❓ Questions fréquentes
Qu’est-ce que la GFAP ?
La GFAP (protéine gliofibrillaire acide) est la protéine des filaments intermédiaires de l’astrocyte, appelés gliofilaments. C’est le marqueur spécifique des astrocytes : en immunohistochimie, un marquage anti-GFAP révèle leur forme étoilée et leurs prolongements.
Quelle différence entre astrocyte protoplasmique et fibrillaire ?
Le protoplasmique a des prolongements courts et très ramifiés et prédomine dans la substance grise ; le fibrillaire a des prolongements longs et peu ramifiés et prédomine dans la substance blanche. Les deux sont des astrocytes, distingués sur un critère morphologique.
Qu’est-ce que la synapse tripartite ?
C’est l’association de l’élément présynaptique, de l’élément postsynaptique et d’une languette astrocytaire qui enveloppe la synapse. L’astrocyte y empêche la diffusion des neurotransmetteurs, les recapture (le glutamate est recyclé en glutamine) et module la transmission.
De quoi est faite la barrière hémato-encéphalique ?
De trois couches : le pied vasculaire de l’astrocyte, la lame basale et la cellule endothéliale du capillaire. Elle isole les neurones du sang et contrôle sélectivement les échanges. L’astrocyte assure aussi le couplage entre activité neuronale et débit sanguin local.
🚀 Pour aller plus loin
Les astrocytes ne sont qu’une des quatre cellules gliales. Découvrons les autres et la fabrication de la myéline centrale.
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.