Des cellules immunitaires cérébrales peuvent venir d'un frère ou d'une sœur

Chez les ouistitis, les naissances gémellaires sont fréquentes. Dans l'utérus, les jumeaux partagent une circulation sanguine commune, ce qui permet aux cellules souches d'un fœtus de migrer dans l'organisme de l'autre. Il en résulte un chimérisme permanent : ces animaux portent des cellules aux génomes distincts tout au long de leur vie. Les chercheurs ont analysé jusqu'où ce chimérisme s'étend dans le cerveau, grâce à une analyse des types cellulaires par séquençage de l'ARN, menée sur plusieurs régions cérébrales et organes de différents ouistitis. L'étude a été publiée dans eLife.

Les résultats sont frappants par leur précision. Le chimérisme cérébral se limite exclusivement aux microglie, les cellules immunitaires du cerveau, et aux macrophages cérébraux. Chez certains animaux, 20 à 52 % des microglie d'une région cérébrale donnée sont issues d'un animal jumeau. Les neurones, les cellules de soutien (les glie) et les autres types cellulaires du cerveau ne présentent aucun chimérisme. Toutes les cellules d'origine fraternelle remontent à des lignées de cellules sanguines.

Les microglie obéissent à leur environnement, non à leurs gènes

L'activité génique des microglie est davantage déterminée par l'environnement cérébral local que par l'origine génétique des cellules. Les cellules porteuses du génome d'un congénère, une fois installées dans une région cérébrale, adoptent le comportement des microglie locales. Cela indique que l'environnement régional du cerveau exerce une influence dominante sur le fonctionnement des microglie, quel que soit le génome qu'elles portent.

Ce phénomène offre un modèle d'étude unique. Il est normalement quasi impossible d'étudier les effets de variants génétiques dans les microglie indépendamment des autres types cellulaires. Chez les ouistitis, le chimérisme naturel le permet précisément : on peut comparer le comportement de microglie aux génomes différents au sein d'un même environnement cérébral.

Un éclairage sur la santé cérébrale au cours du vieillissement

Les microglie jouent un rôle central dans la neuroinflammation, l'élimination des débris cellulaires et le risque de maladies neurodégénératives. Les modifications de leur comportement et de leur composition sont associées au vieillissement et à des pathologies comme la maladie d'Alzheimer. Le modèle ouistiti pourrait aider à déterminer dans quelle mesure la génétique ou l'environnement oriente la fonction des microglie à mesure que le cerveau vieillit. Des implications directes pour l'être humain n'ont pas encore été démontrées, mais ce modèle n'a pas encore livré toutes ses pistes.

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