Cellule de Schwann
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Les cellules de Schwann, aussi appelées neurolemmocytes, sont des cellules de soutien appartenant aux cellules gliales périphériques. Comme les oligodendrocytes du système nerveux central, elles assurent la myélinisation -- c'est-à-dire l'isolation électrique -- des axones mais dans le système nerveux périphérique. Il existe néanmoins de petites différences entre ces deux types de cellules.
Histologie
Nommées d'après le physiologiste allemand Theodor Schwann, les cellules de Schwann sont une variété de cellules gliales qui assurent principalement l'isolation myélinique des axones du système nerveux périphérique des vertébrés.
Elles n'existent qu'au niveau du système nerveux périphérique (alors que les oligodendrocytes se trouvent dans le système nerveux central) ; elles forment la gaine de myéline autour d'un seul axone, alors que les oligodendrocytes peuvent myéliniser plusieurs axones.
Un réseau bien développé de cellules de Schwann est en forme de barres de feuille de papier, avec des couches de myéline entre deux bobines. Les couches intérieures de l'emballage, qui sont essentiellement des matériaux de membrane, forment la gaine de myéline alors que la couche supérieure de nucleated cytoplasme forme les neurolemmes. Seul un petit volume de résidus cytoplasmique communique de l'intérieur vers les couches extérieures, il s'agit de l'incisure de Schmidt Lanterman. On peut également observer une communication cellulaire, par l'intermédiaire de jonctions à interstices (jonctions gap) : l'ensemble des cellules de Schwann forment ainsi un Syncytium fonctionnel.
Puisque chaque cellule de Schwann peut couvrir environ un millimètre le long de l'axone, des centaines et parfois des milliers de cellules sont nécessaires pour couvrir entièrement un axone, qui peut parfois atteindre la longueur d'un corps. Les écarts entre les cellules de Schwann, secteurs non couverts par la gaine de myéline sont les nœuds de Ranvier. Ils constituent d'importants sites ioniques et permettent des échanges entre l'axone et les liquides extracellulaires notamment (on retrouve les nœuds de Ranvier en partie dans le système nerveux somatique). Cet agencement permet la conduction saltatoire du potentiel d'action à grande vitesse (le PA "saute" par dessus la myéline ce qui donne une vitesse parfois supérieure à cent mètres par seconde), ainsi que des économies d'énergie.
Développement des cellules de Schwann
Les cellules de Schwann sont des dérivés d'une structure appelée crête neurale, qui se forme au-dessus du tube neural au cours du développement embryonnaire. Lorsqu'elles sont en contact avec des axones, les cellules de la crête neurale se différencient en précurseur de cellule de Schwann. Elles deviennent ensuite des cellules de Schwann immatures, qui entourent alors des dizaines d'axones à la fois. Elles peuvent ensuite devenir des cellules de Schwann myélinisante et ne protéger qu'un seul axone, ou alors devenir des cellules de Schwann non myélinisantes et entourer plusieurs axones de faible diamètre. Ce choix est guidé par le diamètre des axones avec lesquels elles sont en contact. Les axones les plus larges induisent la différentiation en cellule de Schwann pro-myélinisante par le biais d'un signal moléculaire ; alors que les axones de faible diamètre n'émettent pas assez de signal pour induire cette différentiation. De même, l'épaisseur de la gaine de myéline sera proportionnelle au diamètre de l'axone.
Rôle de la myélinisation
Le système nerveux des vertébrés s'appuie sur cette gaine de myéline, pour l'isolation et comme une méthode de diminution de la capacité des membranes dans l'axone, ce qui permet à la conduction saltatoire de se produire et une augmentation de la vitesse d'impulsion, sans augmentation du diamètre axonal. La gaine de myéline étant isolante, les canaux sodiques voltage-dépendants (responsables de la conduction du potentiel d'action) ne se trouvent, sur un axone myélinisé, qu'au niveau des zones non recouvertes de myéline (cône axonal et nœuds de Ranvier donc). Les cellules non-myélinisantes de Schwann sont impliquées dans l'entretien des axones neuronaux et sont cruciales pour la survie.
Implication en pathologie et en thérapie
Les cellules de Schwann sont impliquées dans diverses pathologies du système nerveux périphérique. Elles sont par exemple impliquées dans la maladie de Charcot-Marie-Tooth, qui est une neuropathie héréditaire sensitivo-motrice. La myélinisation est diminuée dans certain cas de cette pathologie, ce qui a pour effet de diminuer la vitesse de conduction de l'influx nerveux le long des nerfs périphériques.
Un certain nombre d'études expérimentales depuis 2001 ont implanté les cellules de Schwann dans le but d'induire la remyélinisation chez les patients touchés par la sclérose en plaques. En effet, les cellules de Schwann sont connues pour leur rôle dans le soutien de la régénération nerveuse. Néanmoins, les cellules de Schwann interagissent trop fortement avec les astrocytes du système nerveux central, ce qui les empêche d'atteindre les lésions et de remyéliniser efficacement les neurones touchés. Les recherches s'orientent donc de plus en plus vers des précurseurs de cellules de Schwann ou des cellules apparentées comme les Olfactory Ensheating Cells (cellules d'engainage des nerfs olfactifs) qui réagissent beaucoup moins avec les populations gliales du système nerveux central.
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