Ces nanofils révèlent les mystères des astrocytes

Les astrocytes sont des cellules présentes dans le cerveau et la moelle épinière et ayant une forme étoilée. D’où leur nom, le grec astro signifiant étoile et cyte cellule. Les astrocytes jouent un rôle essentiel dans la préservation de l’homéostasie du système nerveux central. Elles régulent ainsi l’activité des synapses et interagissent également avec le milieu extracellulaire à l’aide de leur morphologie si particulière. Ces cellules ont beau être les plus abondantes du cerveau, elles restent très mal connues. En effet, leur phénotype in vivo est à la fois difficile à reproduire in vitro et à quantifier à l’aide de techniques d’imagerie conventionnelles. C’est donc une grande première que sont parvenus à réaliser les chercheurs de la Johns Hopkins University (Baltimore, États-Unis) et du National Research Council of Italy en observant la morphologie stellaire d’astrocytes cultivés des substrats nanostructurés. Leur découverte est décrite en détail dans le journal Advanced Science en date du 3 novembre 2025.

Une « pantoufle » de verre pour astrocytes

En fait de substrats, les scientifiques ont mis au point une plate-forme en nanofils de verre désordonné. Pour les obtenir, ils sont partis de nanofils de silicone qu’ils ont oxydés thermiquement à une température de 980°C dans une atmosphère riche en oxygène durant 8 heures. Le résultat formait des nanofils de verre amorphe d’un diamètre légèrement supérieur (entre 80 et 180 nm contre 50 à 80 nm auparavant). Pour observer la réaction des astrocytes face à ce nouveau substrat, l’équipe de recherche s’est appuyée sur l’holotomographie à faible cohérence. Cette technique laser permet la mesure du tomogramme d’indice de réfraction tridimensionnel d’un échantillon microscopique comme une cellule. Les chercheurs ont alors noté des astrocytes issus de cellules corticales de rat ayant une morphologie similaire au cas in vivo.

Plus précisément, les astrocytes ne présentaient pas une bête forme arrondie, mais bien un corps principal (soma) de 200 à 250 µm² d’où partaient jusqu’à 6 branches primaires. 48 % d’entre elles présentaient des branches secondaires, et 9 % allaient même jusqu’aux branches tertiaires. La longueur totale de l’ensemble se trouvant en majorité entre 100 et 150 µm. Les astrocytes montraient donc un état proche de leur état naturel de maturation avancée. Cette avancée devrait permettre de mieux comprendre le fonctionnement ainsi que les dysfonctionnements du cerveau, des astrocytes défaillants étant connus pour être liés à des maladies comme Alzheimer ou Parkinson. Dans le futur, les recherches pourraient obtenir davantage d’informations cruciales quant aux origines des troubles neurodégénératifs.