Différences entre les versions de « Neurosciences/La régénération du système nerveux »

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[[File:Periferal nerve myelination.jpg|centre|vignette|upright=2.0|Remyélinisation.]]
 
Il faut noter que la rémyélinisation est complémentée par une prolifération des oligodendrocytes/cellules de Schwann, dont le nombre se multiplie suite à une lésion. Si ces cellules ne se divisent pas elles-mêmes, il existe cependant des cellules souches neurales capables de fabriquer de nouveaux oligodendrocytes : les ''oligodendrocyte precursor cells (OPCs)''. Elles sont dispersées dans le système nerveux central, avec une sur-abondance dans la zone subventriculaire. Après une lésion, ces cellules se divisent en deux : une nouvelle cellule souche identique à la cellule initiale, et un nouveaunouvel oligodendrocyte. Le nouvel oligodendrocyte se déplace alors vers le lieu de la lésion, s'y fixe, et mature sur place pour réparer la myéline endommagée (la maturation est le processus de contact-enroulement décrit plus haut). Pour résumer, de nouveaux oligodendrocytes sont générés, à parti de cellules souches dédiées, afin de compenser les lésions myéliniques. On observe un processus de prolifération-migration-maturation qui aide à réparer les lésions axonales.
 
===La régénération des axones lésés (repousse axonale)===
Un autre mécanisme de régénération neurale est la repousse des axones endommagés, coupés. Lorsqu'un axone est coupé, il se produit une dégénérescence de l'axone, qui vise à débarrasser l'axone "mort", à nettoyer les débris laissés par l'axone endommagé. Ce processus porte le nom de '''dégénérescence wallérienne'''. Elle a lieu durant la première semaine après la lésion, quoiqu'elle puisse se poursuivre au-delà. Une fois qu'elle a fait son œuvre, soit l'axone va repousser, soit de nouveaux axones vont se former. La phase de destruction/nettoyage des restes axonaux est suivie par la '''repousse axonale''' proprement dite.
 
Lorsqu'un axone est coupé, il reste deux morceaux d'axones : un morceauxmorceau proximal qui est relié au corps du neurone émetteur, et un morceau distal "isolé", séparé du neurone. QuelquesQuelque temps après la lésion, il se produit une dégénérescence wallérienne en deux étapes : la '''dégénérescence axonale''' et le '''nettoyage de la lésion'''. La première étape du processus implique les deux morceaux axonaux : la partie distale est complètement détruite, alors que la partie proximale régresse progressivement. La partie proximale se rétracte, par destruction du cytosquelette, et par destruction des structures de transport axonal. Immédiatement après, la lésion est envahie par des globules blancs, notamment des macrophages et d'autres phagocytes. Ils servent à nettoyer la lésion, enlever les débris, phagocyter et digérer les morceaux axonaux. Ils ont pour but principal de retirer les morceaux de myéline qui se sont dispersés aux alentours suite à la lésion. Pour résumer, l'axone se rétracte et la lésion est nettoyée par des globules blancs et des cellules gliales.
 
Le processus est différent selon qu'il a lieu dans le système nerveux central ou le système nerveux périphérique. Étudions d'abord ce qui se passe dans le système nerveux périphérique. Juste après la dégénérescence axonale, les cellules de Schwann ne sont plus en contact avec l'axone disparu/coupé. Cette perte de contact pousse les cellules de Schwann réagir de deux manières : elles vont proliférer et attirer des globules blancs. Pour attirer les globules blancs, les cellules de Schwann/oligodendrocytes vont produire des cytokines et des chémokines, des molécules qui attirent des macrophages et d'autres phagocytes. Précisons que les cellules de Schwann/oligodendrocytes ont eux aussi une capacité de phagocytose, complémentaire de celle des macrophages. De plus, les cellules gliales vont aussi produire des neurotrophines et à proliférer, afin de favoriser la réparation de l'axone et de sa gaine de myéline.
 
Dans le système nerveux central, les choses sont quelque peu différentes. Le processus globaleglobal est le même : l'axone se rétracte et la myéline est dégradée, mais les détails ne sont pas les mêmes. Le fait est que les cellules de Schwann survivent, même si elles ne sont plus en contact avec un axone, mais que ce n'est pas le cas pour les oligodendrocytes. Une fois qu'ils perdent le contact avec un axone, ils se suicident par un procédé d'apoptose. Ils ne peuvent donc pas attirer les macrophages en émettant des cytokines, pas plus qu'ils ne peuvent phagocyter les débris de myéline. Précisons cependant que les macrophages vont bien envahir la lésion et la nettoyer, bien qu'ils ne soient pas attiré par les cellules gliales : d'autres processus d'attraction sont en jeu. Mais ce processus de recrutement des macrophages est plus lent, moins efficace. Pour résumer, le nettoyage de la myéline est plus efficace dans le système nerveux périphérique, en partie à cause de la conservation des cellules de Schwann.
 
===La fabrication de nouveaux neurones (neurogenèse)===
Les trois types de lésions ont rarement les mêmes causes. Pour simplifier, la neuropraxie est généralement inflammatoire, l'axonotmesis survient quand un nerf est écrasé, et la neurotmesis quand un nerf est coupé. Dans le détail, Les lésions de la myélines proviennent le plus souvent d'une inflammation, d'une infection, plus rarement de la compression d'un nerf. A contrario, les lésions des axones/nerfs proviennent d'une compression plus importante, voire d'une coupure du nerf suite à un traumatisme. D'où l'importance de la classification précédente pour les médecins et thérapeutes, qui peuvent prévoir (dans une certaine mesure) les conséquences d'une lésion nerveuse en fonction de son origine.
 
Des nerfs coupés ou compressés peuvent se régénérer et repousser entièrement. Cela prend cependant un peu de temps, quelques mois à quelques années, et il est rare qu'on observe une disparition de tout déficit. La récupération dépend du type de lésion observée. La rapidité de la régénération n'est pas la même : quelques jours à quelques semaines pour une une lésion de la myéline, quelques semaines à quelques mois pour une lésion axonale, encore plus pour l'atteinte complète d'un nerf. La récupération st plus rapide quand le nerf est simplement compressé que quand il est coupé. Dit autrement, l'axonotmesis est moins grave que la neurotmesis. La raison à cela est simple : les axones repoussent plus facilement dans le premier cas. Dans l'axonotmesis, les tissus du nerf sont préservés et forment un conduit qui guide la repousse de l'axone. Alors que la neurotmesis dégrade les tissus du nerf, ce qui fait que le conduit est sectionné, voire partiellement absent. Pour favoriser la repousse d'un nerf coupé, les chirurgiens mettent les deux bouts du nerf l'un en face de l'autre, histoire de reformer les conduits sectionnés. De telles opérations marchent assez bien, dans la plupart des cas.
 
===La régénération dans le système nerveux central===
Ce sont surtout les astrocytes qui prolifèrent, aussi bien autour de la lésion que dedans. Les astrocytes en périphérie de la lésion vont aussi migrer pour remplir progressivement l'espace vide laissé par la lésion. Pour cela, ils rampent vers la lésion en effectuant des mouvements dits amiboïdes : ils émettent des lobes, des pseudopodes, qui s'accrochent à l'environnement cellulaire, avant de les rétracter. Une fois en place, les astrocytes se lient entre eux avec l'aide de jonctions communicantes, ce qui les colle de manière à former un tissu solide et compact. Enfin, leur morphologie change : les astrocytes s'hypertrophient, gonflent. L'ensemble de ce processus de prolifération, remplissage de la lésion, hypertrophie et liaison entre astrocytes, porte le nom d'''astrogliose''.
 
Le résultat de l'astrogliose est que la lésion finifinit par être remplie par un tissu cicatriciel, composé de cellules gliales et surtout d'astrocytes. La '''cicatrice gliale''' est globalement composée de deux zones assez bien séparées : une au centre et une périphérie. Au centre, se trouve un noyau rempli de macrophages et de cellules diverses comme des fibroblastes, des cellules de parois de vaisseaux sanguins, des cellules NG2+, etc. Autour de ce noyau, se trouve une ''pénombre'' composée d'astrocytes qui encerclent la lésion. La pénombre gliale sépare la lésion proprement dite du tissu sain et forme une barrière étanche que rien ne peut traverser. Elle est composée des astrocytes qui ont migré vers la lésion, astrocytes qui sont à la fois hypertrophiés, et hyperactifs-hyperplasiques (ils se divisent régulièrement, à un rythme assez soutenu).
 
La cicatrice gliale a pour rôle d'isoler le tissu lésé du tissu sain, d'établir une barrière physique et chimique pour protéger le reste du système nerveux. Cependant, toute médaille a un revers et la formation de la cicatrice gliale en a un. L'isolation de la lésion a pour conséquence que la régénération des axones est perturbée. La cicatrice fait barrage des deux cotés, y compris aux axones qui souhaitent la traverser. C'est à la fois un obstacle physique, mais aussi un obstacle chimique, parce que la cicatrice émet des substances chimiques qui repoussent les axones en croissance. D'autres processus font obstacle à la régénération : l’environnement glial est pauvre en facteurs de croissance, neurotrophines et autres molécules qui induisent la régénération. Mais le principal est clairement la cicatrice gliale.
===L'influence de la taille de la lésion et de sa localisation===
 
De manière générale, plus une lésion est sévère, plus les déficits ont de chance d'être permanents. La récupération est d'autant plus mauvaise que la lésion est de grande taille. Pour les petites lésions, le tissu nerveux alentour peut compenser le tissu lésé. AÀ l'inverse, les lésions diffuses, comme on peut en voir après un traumatisme crânien, sont celles qui ont une récupération des plus mauvaises.
 
Pour ce qui est de la localisation des lésions, son impact semble dépendre de l'état de développement de la région touchée. Si la lésion touche une région qui est totalement formée, qui n'évolue plus ensuite, alors les déficits seront "permanents". La région devra se réorganiser pour compenser, mais le processus de réorganisation aura ses limites. AÀ l'inverse, si la lésion touche une structure en cours d'organisation, alors la récupération est meilleure. Le développement de la région compensera les déficits, permettra aux zones touchées de s'organiser en tenant compte de la lésion.
 
On peut mettre ce fait en relation avec le développement des aires cérébrales avec l'âge. Rappelons que la myélinisation du cerveau commence d'abord par les régions sensitives et moteurs, avant de se propager aux régions associatives. Les régions motrices et sensorielles sont myélinisées au bout des premières années de vie. Au-delà de la première décennie, ces régions sensorimotrices sont totalement myélinisées. Par contre, les régions associatives, qui prennent en charge des capacités cognitives, commencent à se myéliniser bien plus tard, vers l'âge de 8 ans environ. Et elles terminent de se myéliniser bien plus tard, vers l'âge de 25-30 ans.
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