La moindre variation ionique, induite par un changement du pH du sang ou l'alimentation, peut donc avoir des conséquences assez importantes. De plus, le cerveau n'a pas vraiment de système immunitaire, ce qui demande une protection pour empêcher les microbes présents dans le sang d'atteindre le cerveau. Pour résoudre ces problèmes, le cerveau est isolé des vaisseaux sanguins par une barrière hémato-encéphalique, qui empêche les transferts directs entre système nerveux et vaisseaux sanguins. Seuls les nutriments peuvent traverser la barrière hématoencéphalique, mais les ions, molécules non-nutritives et microbes ne doivent pas passer.
Sans elle, les variations de la composition sanguine retentiraient sur la chimie du cerveau, ce qui aurait des conséquences fâcheuses. Les astrocytes ont un grand rôle dans le fonctionnement de la barrière hématoencéphalique, sans compter qu'ils contrôlent la chimie cérébrale. En premier lieu, les astrocytes servent d'intermédiaires entre barrière hématoencéphalique et neurone.
Ils apportent les nutriments aux neurones, une fois qu'ils ont traversé la barrière hématoencéphalique. Les astrocytes piochent des nutriments dans le sang et les mettent en réserve pour les neurones. Ils servent essentiellement de réserve de glucose et de lactate. Mais les astrocytes peuvent avoir d'autres fonctions, selon leur forme.
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Les cellules satellites sont un équivalent des astrocytes pour le système nerveux central. Elles servent de réserve de nutriments et de tampon chimique.
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Les oligodendrocytes servent à augmenter la vitesse de transmission de l'influx nerveux d'un axone. Grâce à eux, la vitesse de l'influx nerveux est multipliée par dix. On ne les trouve que dans le système nerveux central. Le nombre d'axones recouverts de myélines augmente avec l'âge durant l'enfance et l'adolescence. Ce processus commence par modifier les aires cérébrales situées à l'arrière du crâne, qui se chargent essentiellement de la vision et des cinq sens. C'est seulement lors de l'adolescence que les zones du cerveau chargées de la pensée, situées sous le front, sont myélinisées.
On suppose que c'est en partie pour cela que les performances des adolescents et enfants augmentent avec l'âge. Premièrement, les cellules de Schwann ne se trouvent que dans le système nerveux périphérique. De plus, une cellule de Schwann ne peut recouvrir qu'une seule cellule, contrairement aux oligodendrocytes.
Les maladies qui touchent ces cellules sont nombreuses, et se traduisent toutes par des paralysies et une perte du toucher plus ou moins progressive. Comme exemple peu connu aujourd'hui, on peut citer la lèpre ou le syndrome de Guillan-Barré. Gaine de myéline, formée par une cellule de Schwann.
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La microglie est le système immunitaire du cerveau. Il n'y a pas d'anticorps dans le cerveau, vu que ceux-ci sont produits par les lymphocytes, non-présents dans le cerveau.
Lorsque le cerveau est endommagé, les cellules de la microglie se divisent et accourent sur le lieu de la blessure. Les macrophages de la microglie peuvent tuer les agents infectieux par plusieurs procédés, qui varient suivant la cellule. Suite à une infection ou une lésion, la microglie réagit et une inflammation se déclenche. Ce processus est tout à fait normal et vise à lutter contre l'agression de manière efficace.
Mais l'inflammation cérébrale endommage les neurones, aggravant les lésions causées par l'infection ou la lésion. Pour de petites inflammations, les conséquences sont mineures, parfois inexistantes. Mais dans certains situations, il est préférable de limiter l'inflammation après un traumatisme crânien ou un choc violent à la tête. Les médicaments anti-inflammatoires peuvent aussi être utilisés, le cas le plus typique étant celui de l'inflammation liée à une tumeur cérébrale. Cette sécrétion est réalisée par des cellules spécialisées appelées cellules neuroendocrines.
Comme les cellules endocrines normales, elles peuvent sécréter des hormones dans le sang. Mais leur particularité est qu'elles peuvent être stimulées par l'influx nerveux, cette stimulation déclenchant la sécrétion d'hormones. Elles forment le système nerveux endocrine , à savoir la portion du système nerveux qui a un rôle hormonal, celle qui commande le métabolisme et la chimie corporelle. Les cellules neuroendocrines sont dispersées dans de nombreux organes, notamment les glandes surrénales, le tube digestif, la thyroïde, les poumons, et partout ailleurs.
Elles sont rassemblées dans diverses glandes endocrines pour rappel, une glande est un organe qui secrète des hormones. Par exemple, on trouve des cellules neuroendocrines dans les glandes surrénales, des glandes situées au-dessus du rein, qui secrètent de l'adrénaline et des corticoïdes. Elles portent le nom de cellules chromaffines. Sur l'ensemble des glandes endocrines, deux font directement partie du cerveau.
Elles portent les doux noms d'hypophyse et de glande pinéale.
La glande pinéale a, en comparaison, un rôle bien plus limitée. Nous verrons ces deux glandes plus en détail dans le chapitre sur le système nerveux endocrine.
Un rôle clé dans la myélinisation des axones
Nous verrons aussi quel est le rôle de la glande pinéale dans le sommeil et les autres rythmes biologiques dans les deux chapitres dédiés. Vu que ces deux glandes doivent sécréter des hormones très différentes, rien d'étonnant à ce que les cellules de l'hypophyse et de la glande pinéale ne soient pas identiques. Dans ce qui va suivre, nous allons voir rapidement les différents types de cellules des glandes cérébrales.
Les cellules endocrines de la glande pinéale sont appelées des pinéalocytes , leur nom trahissant leur appartenance à la glande pinéale. Ce sont des cellules rondes, de taille comprise entre 7 et 11 micromètres. On peut les classer en deux types, ceux-ci se distinguant par leur forme, leur nombre et leur contenu cellulaire. Les pinéalocytes de type 1 sont de couleur claire quand on les regarde au microscope, alors ceux de type 2 sont beaucoup plus sombres.
Les type 1 sont plus nombreux que les type 2, que ce soit chez les adultes ou les enfants. Outre les pinéalocytes, la glande pinéale contient quelques autres types de cellules, les cellules gliales étant les plus courantes. Les pinéalocytes secrètent uniquement de la mélatonine, une hormone souvent considérée comme l'hormone du sommeil. Ils fabriquent celle-ci à partir de la sérotonine, qu'ils stockent en grandes quantités. La production de mélatonine a lieu pendant la nuit, l'obscurité stimulant sa production en fait, les pinéalocytes sont commandés par une aire cérébrale qui réagissent à l'obscurité captée par les yeux.
La sécrétion de mélatonine a lieu quand les pinéalocytes captent des substances chimiques produites par les neurones les fameux neurotransmetteurs que nous verrons dans quelques chapitres. Ils sont notamment sensibles à la noradrénaline, à laquelle ils réagissent en convertissant leur stock de sérotonine en mélatonine.
La cellule de Schwann. - BioTV - Vidéo - Canal-U
Contrairement à la glande pinéale, l'hypophyse secrète plusieurs hormones, toutes différentes. On pourrait croire que ces hormones sont toutes sécrétées par un même type de cellules, mais ce n'est pas le cas. A la place, il existe un type de cellules pour chaque hormone. Autant dire que les catégories de cellules endocrines de l'hypophyse sont assez nombreuses. Les trois types sont représentés dans l'hypophyse. Si je réserve les maladies métaboliques pour un futur chapitre, pour des raisons pédagogiques, je peux cependant aborder les cancers du cerveau.
Pour rappel, un cancer est composé de cellules anormales, appelées cellules tumorales ou cellules cancéreuses, dont le patrimoine génétique a subit des mutations. Ces cellules se reproduisent de façon anarchique, à savoir qu'elles ne cessent de se diviser et prolifèrent. Les cellules normales ont des garde-fou qui les empêchent de se multiplier sans cesse l'apoptose, les télomères, la limite de Hayfick et quelques autres , garde-fou absents chez les cellules cancéreuses. On peut distinguer les tumeurs bénignes des tumeurs malignes les cancers proprement dit.
Dans le premier cas, la tumeur prolifère mais n'a pas le pouvoir de se métastaser, d'envahir d'autres régions du corps. Enfin, signalons que dans le système nerveux périphérique, les fibres amyéliniques ne sont pas nues mais qu'elles sont encapsulées dans des cellules de Schwann non myélinisantes qui leur servent de support. Chaque cellule abrite plusieurs fibres sans qu'elles soient complètement enveloppées, ce qui leur permet de rester en contact avec le milieu extracellulaire. Attention, votre navigateur ne supporte pas le javascript ou celui-ci à été désactivé.
Certaines fonctionnalitées de ce module sont restreintes. Dans le névraxe , chaque oligodendrocyte émet plusieurs prolongements membranaires de manière à myéliniser les axones plusieurs dizaines qui se trouvent à sa proximité. Dans les nerfs , le processus de myélinisation est un peu différent. Chaque cellule de Schwann commence par entourer complètement une portion de fibre nerveuse et l'enveloppe ensuite de plusieurs tours de sa membrane. Enfin, signalons que dans le système nerveux périphérique, les fibres amyéliniques ne sont pas nues mais qu'elles sont encapsulées dans des cellules de Schwann non myélinisantes qui leur servent de support.