Astrocytes, microglie et plasticité synaptique

Astrocytes and microglia: active players in synaptic plasticity

École normale supérieure de Cachan, université Paris-Saclay, 61, avenue du Président Wilson, 94235 Cachan Cedex, France

^a remi.ronzano@ens-paris-saclay.fr

Résumé

La plasticité synaptique est un mécanisme adaptatif lié à des modifications de la structure et de la composition des compartiments pré- et postsynaptique. Ces modifications ont longtemps été considérées comme dépendantes uniquement de l’activité des réseaux neuronaux. Cependant, la compréhension de plus en plus fine des mécanismes gliaux a récemment conduit à préciser l’implication de l’environnement synaptique dans la plasticité. Ainsi, les astrocytes et les cellules microgliales se révèlent être des acteurs de la modulation de ces mécanismes en modifiant l’environnement neuronal, via la recapture des neurotransmetteurs et la libération de nombreux facteurs dont certains modifient l’état d’inflammation. Par ailleurs, l’environnement cellulaire peut lui-même entraîner des modifications de l’expression de ces facteurs gliaux. Ainsi, dans le système nerveux central, ces populations de cellules « non neuronales » sont impliquées dans les mécanismes de plasticité synaptique. Cette revue s’attachera à décrire les modulations des mécanismes de potentialisation et de dépression à long terme induites par la glie ainsi que le rôle de la signalisation entre astrocytes et microglie sur ces mécanismes.

Abstract

Synaptic plasticity consists in a change in structure and composition of presynaptic and postsynaptic compartments. For a long time, synaptic plasticity had been thought as a neuronal mechanism only under the control of neural network activity. However, recently, with the growing knowledge about glial physiology, plasticity has been reviewed as a mechanism influenced by the synaptic environment. Thus, it appears that astrocytes and microglia modulate these mechanisms modifying neural environment by clearance of neurotransmitters, releasing essential factors and modulating inflammation. Moreover, glia can change its own activity and the expression pattern of many factors that modulate synaptic plasticity according to the environment. Hence, these populations of “non-neuronal” cells in the central nervous system seem to be active players in synaptic plasticity. This review discusses how glia modulates synaptic plasticity focusing on long-term potentiation and depression, and questions the role of the signaling processes between astrocytes and microglia in these mechanisms.