Publié le 17 décembre 2025 18h37. Longtemps considérées comme de simples cellules de soutien, les astrocytes se révèlent aujourd’hui des acteurs clés du fonctionnement cérébral, de la mémoire à la santé mentale, ouvrant de nouvelles perspectives pour la compréhension et le traitement des maladies neurologiques.
- Les astrocytes, représentant un quart des cellules cérébrales, interagissent avec des millions de synapses et régulent des fonctions vitales comme le flux sanguin et l’élimination des déchets.
- Des recherches récentes démontrent leur rôle essentiel dans l’horloge biologique, l’apprentissage, la mémoire et la stabilisation des souvenirs liés à la peur.
- Des anomalies dans le fonctionnement des astrocytes sont désormais liées à des maladies neurodégénératives comme la maladie de Huntington et la maladie d’Alzheimer, suggérant de nouvelles pistes thérapeutiques.
Pendant des décennies, les neurosciences ont relégué les astrocytes – un type de cellule cérébrale – au rôle de simples éléments de support, passifs face à l’activité intense des neurones. Cette vision est en train de subir une révolution. Une vaste analyse publiée dans la revue Nature révèle que ces cellules sont en réalité fondamentales pour le comportement, la mémoire et la santé mentale.
Ce changement de paradigme a déclenché une vague d’études explorant le rôle central des astrocytes dans le fonctionnement cérébral et dans diverses maladies neurologiques et psychiatriques.
Jusqu’aux années 2010, la majorité des scientifiques se concentraient sur les neurones, considérés comme les principaux responsables du calcul cérébral. Les astrocytes, ainsi que les autres cellules gliales, étaient perçus comme un simple système de soutien, sans grande importance fonctionnelle.
La chercheuse Inbal Goshen, de l’Université hébraïque de Jérusalem, se souvient se sentir comme une étrangère lors de conférences sur les astrocytes, tant ses collègues étaient sceptiques quant à leur importance.
Ce scepticisme a radicalement changé. Le neurobiologiste Nicolas Allen, de l’Institut Salk, a déclaré dans une interview à Nature :
« Il est désormais clair à quel point les astrocytes façonnent le cerveau. »
Les astrocytes, qui représentent un quart des cellules cérébrales, possèdent une structure ramifiée leur permettant d’interagir avec jusqu’à deux millions de synapses dans le cerveau humain. De plus, il existe différents types d’astrocytes selon la région du cerveau, ce qui suggère une spécialisation fonctionnelle.
Ils régulent également le flux sanguin cérébral, apportent oxygène et nutriments aux neurones, éliminent les déchets et contrôlent les niveaux d’ions et de neurotransmetteurs dans l’environnement synaptique. Grâce à des signaux calciques, ces astrocytes communiquent entre eux et avec d’autres cellules, modulant l’activité neuronale plus lentement, mais de manière plus profonde, que les signaux électriques des neurones.
L’impact des astrocytes s’étend aux fonctions cognitives clés. Un exemple notable est leur rôle dans l’horloge biologique. Michael Hastings, du laboratoire de biologie moléculaire de Cambridge, a expliqué à Nature que la manière dont le noyau suprachiasmatique (SCN), « l’horloge maîtresse » du cerveau, maintenait son rythme circadien restait un mystère pendant des années.
Des expériences récentes ont révélé que les astrocytes régulent l’absorption des neurotransmetteurs comme le GABA et le glutamate selon des cycles quotidiens, permettant ainsi l’autonomie de l’horloge biologique.
Dans le domaine de l’apprentissage et de la mémoire, Goshen et son équipe ont observé que l’activité calcique dans les astrocytes de souris augmentait lorsque les animaux s’approchaient d’une récompense précédemment apprise, mais pas dans des environnements nouveaux. Cette découverte suggère que les astrocytes participent au codage de la mémoire spatiale.
Des études récentes menées au Japon et aux États-Unis ont démontré que les astrocytes contribuent à la stabilisation et à la récupération des souvenirs associés à la peur.
Jun Nagai, du RIKEN Center for Brain Science, a décrit les astrocytes comme « la caméra à longue exposition du cerveau : ils capturent l’empreinte d’événements significatifs qui autrement s’estomperaient trop rapidement ».
Le lien entre les astrocytes et les maladies cérébrales s’est renforcé ces dernières années. Baljit Khakh, de l’Université de Californie à Los Angeles, a montré que la manipulation des signaux calciques dans les astrocytes de souris pouvait induire ou supprimer des comportements similaires à ceux observés dans des troubles tels que le trouble obsessionnel compulsif.
Dans le cas des maladies neurodégénératives, l’équipe de Khakh a identifié des gènes dans les astrocytes du striatum qui présentent une expression plus faible dans la maladie de Huntington. En augmentant l’expression de ces gènes dans des modèles animaux, certains comportements liés aux symptômes psychiatriques et cognitifs précoces, comme les difficultés d’attention et l’apathie, ont pu être atténués.
Dans la maladie d’Alzheimer, Bart De Strooper, de l’University College London, et son équipe ont montré que les astrocytes et les microglies agissent ensemble pour accélérer la destruction des tissus. De plus, les astrocytes pourraient intervenir aux stades initiaux de la maladie, avant la formation des plaques amyloïdes.
En corrigeant la baisse des signaux calciques dans les astrocytes, l’activité neuronale a été normalisée et les premiers symptômes, tels que les troubles du sommeil, ont disparu chez la souris. De Strooper a déclaré dans Nature :
« Les futures thérapies devraient cibler toutes les cellules impliquées, et pas seulement les neurones. »
L’intérêt pour les astrocytes a également gagné le domaine des neurosciences computationnelles. Marja-Leena Linne, de l’Université de Tampere, a développé des simulateurs numériques intégrant des données moléculaires et de connectivité pouvant contenir jusqu’à un million d’astrocytes et de neurones, permettant de modéliser leur interaction à grande échelle.
D’un point de vue évolutif, Alexeï Verkhratski, de l’Université de Manchester, a souligné à Nature que les astrocytes humains sont beaucoup plus complexes et ramifiés que ceux des autres espèces.
La reconnaissance du rôle central des astrocytes a alimenté une explosion de recherches dans les laboratoires du monde entier. Allen a noté que l’abondance d’études récentes a convaincu même les plus sceptiques des fonctions essentielles du cerveau.
La communauté scientifique s’accorde sur le fait qu’une étude plus approfondie des astrocytes sera essentielle pour mieux comprendre le fonctionnement cérébral et développer de nouvelles thérapies contre les maladies neurologiques et psychiatriques.
