Eléments cellulaires du Système Nerveux

Eléments cellulaires du Système Nerveux
La substance grise est formée de cellules ; la substance blanche est formée de fibres. La
cellule et la fibre ne sont que les deux parties d'un même élément essentiel du système
nerveux : le neurone. Le neurone n'est pas la seule cellule présente dans le système nerveux.
A côté de lui, existe un tissu de soutien et des cellules nourricières : les cellules gliales.
1. Le neurone
Le neurone est une cellule anatomiquement et physiologiquement spécialisée dans la
réception, l'intégration et la transmission d'informations. Ce rôle complexe lui vaut d'être une
cellule ordinaire dans la constitution de sa membrane, son noyau, ses organites, et une cellule
singulière, excitable et sécrétrice, adaptée aux tâches de formation, d'entretien et de
fonctionnement de réseaux. En effet, le neurone isolé n'existe pas. Chacun d'entre eux est
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intégré dans des réseaux multiples, ordonnés et hiérarchisés chargés de recevoir ou
transmettre un signal, ou de coordonner une fonction complexe.
La transmission nerveuse se fait par l'intermédiaire de plusieurs neurones qui sont en rapport
les eux avec les autres par leurs dendrites ou par l'articulation d'un axone avec les dendrites
d'une ou de plusieurs cellules voisines. La jonction entre les éléments de deux cellules
constitue une synapse.
L'axone ne se reproduit pas, malgré l'importance de son activité enzymatique et son stock
chromosomique. Son activité est entièrement dédiée à ses fonctions de récepteur et de
transmetteur. Il se compose d'un corps cellulaire, des dendrites, d'un axone, de synapses et
d'un cytosquelette.
a. le corps cellulaire
Le corps cellulaire du neurone est de forme et de taille variées. Arrondi ou ovalaire, parfois
triangulaire ou pyramidal, il peut mesurer de 5 à 120 microns de diamètre. Il comporte un
noyau unique, clair, central, bien limité, et le cytoplasme qui contient les éléments communs à
toutes les cellules. Le cytoplasme est riche en organites : il contient de nombreux corps de
Nissl, substance basophile caractéristique témoin de l'activité enzymatique, l'appareil de
Golgi, des mitochondries et de nombreux éléments du cytosquelette (microfilaments,
neurofilaments, microtubules).
b. les dendrites
Ce sont des prolongements courts, ramifiés, nombreux, qui s'allongent comme des antennes à
partir du corps cellulaire. Cette arborisation offre ainsi une plus grande surface de contact
entre les cellules nerveuses.
c. l'axone
L'axone, en général unique, est le prolongement le plus long du neurone. Il se termine par de
nombreuses ramifications comparables aux dendrites, les boutons terminaux. Le mode de
ramification de l'axone et des dendrites est très divers. La multiplicité de ces terminaisons
dendritiques fait qu'un axone peut recevoir jusqu'à 100000 entrées.
L'axone est constitué d'une enveloppe, l'axolemne et d'un cytoplasme appelé axoplasme.
. Prolongement du cytoplasme cellulaire, l'axoplasme en diffère par l'absence de corps
de Nissl et d'appareil de Golgi. Les organites et éléments du cytosquelette s'alignent ici
longitudinalement, parallèlement à l'axe de l'axone. Fait essentiel, l'axoplasme ne peut assurer
la synthèse et le renouvellement des macromolécules qui le constituent. Elles proviennent du
corps cellulaire et sont apportées grâce au transport axonal.
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. L'axolemne est le prolongement de la membrane cellulaire. Il est recouvert d'une
gaine. Il existe deux sortes de gaines permettant de différencier les fibres myéliniques des
fibres amyéliniques. Dans les fibres myéliniques, l'axolemne est recouvert d'un enroulement
de myéline, et celle gaine présente par place des étranglements appelés noeuds de Ranvier.
Cette gaine de myéline est elle-même entourée de cellules de Schwann, à l'origine de la
myéline. La myéline donne aux fibres qu'elle recouvre un aspect blanchâtre. Les fibres
myéliniques constituent la substance blanche du tissu cérébral. Les fibres amyéliniques ou
fibres nues, d'un diamètre évidemment plus petit, sont recouvertes directement par les cellules
de Schwann.
Le transport axonal s'effectue dans les deux sens, du corps cellulaire vers l'extrémité de
l'axone et l'inverse. Il peut être rapide (transport de l'information) ou lent (transport de
substances). Le trajet de l'axone est de longueur variable, de quelques millimètres (comme les
interneurones de la moelle épinière qui assurent une interconnexion à courte distance) à plus
d'un mètre (pour ceux qui sont destinés aux muscles des membres inférieurs).
d. les synapses
Les synapses sont des zones de contact spécialisées entre les neurones, ou entre le neurone et
son site effecteur (exemple : la jonction neuromusculaire). Elles assurent le transfert des
signaux entre les cellules. On distingue :
- des synapses électriques, en contact direct les unes avec les autres, et qui permettent une
propagation rapide des signaux électriques entre deux cellules. Elles sont rares chez l'homme.
- des synapses chimiques qui utilisent un messager chimique (neurotransmetteur) pour
transmettre l'information. Il existe un espace large de 20 à 30 nanomètres entre les deux
éléments cellulaires : c'est la fente synaptique. Elle est traversée par le neurotransmetteur
libéré par l'élément pré-synaptique qui transmet le signal à l'élément post-synaptique.
- des synapses mixtes, qui associent une synapse chimique et une synapse électrique.
On parle de complexe synaptique pour désigner l'élément présynaptique, la fente synaptique,
et l'élément post-synaptique. Les vésicules synaptiques sont des organites de stockage du
neurotransmetteur qui peut être libéré dans la fente synaptique. En face, la membrane postsynaptique
est composée de structures protéïques servant de point d'ancrage pour les
récepteurs post-synaptiques. Il existe une grande diversité de synapses entre les axones et les
dendrites, entre axones, ou entre les dendrites entre elles.
e. le cytosquelette
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Les éléments du cytosquelette du neurone (microfilaments, microtubules, et filaments
intermédiaires) sont plus abondants que dans les autres cellules de l'organisme. Le
cytosquelette neuronal détermine et maintient la morphologie du neurone, et assure un rôle
dans la neurogénèse et la synaptogénèse : il assure le transfert des macromolécules entre le
cytoplasme et les prolongements neuronaux (axones ou dendrites), et, au niveau synaptique, il
participe aux processus de libération des neurotransmetteurs car il permet la fixation des
récepteurs membranaires.



Les cellules gliales
Les cellules gliales constituent le tissu de soutien du système nerveux. Elles assurent le lien
avec les vaisseaux sanguins et apportent les nutriments essentiels au fonctionnement
métabolique du système nerveux. Contrairement aux cellules neuronales, les cellules gliales
peuvent se multiplier, voire proliférer et devenir cancéreuses. On distingue plusieurs types de
celuules gliales : les astrocytes, les oligodendrocytes, la microglie, et les cellules
épendymaires.
a. les astrocytes
Ce sont les cellules les plus nombreuses de l'encéphale. Véritable tissu de soutien, elles
assurent le support métabolique et la synthèse des principaux constituants du système
nerveux. Elles n'ont pas de rôle direct dans la transmission de l'influx nerveux. Elles ont un
aspect étoilé, ramifié, autour d'un corps cellulaire volumineux. Ces prolongements sont de
forme variée et de faible longueur. Ils assurent les contacts intercellulaires. Particularité,
certains de leurs prolongements sont en contact direct avec la membrane basale des vaisseaux
qu'ils entourent complètement. L'espace extracellulaire entre les astrocytes est important, sauf
au niveau du pied des astrocytes qui sont en contact avec les vaisseaux sanguins. Ici les
jonctions intercellulaires sont serrées, ne permettant pas la présence ou la circulation d'un
liquide extracellulaire extravasculaire. Les astrocytes constituent ici une barrière anatomique
s'opposant à la pénétration des liquides et substrats intravasculaires. Ils sont les constituants
de la barrière hémato-encéphalique
b. Les oligodendrocytes
Ce sont des cellules plus petites et moins nombreuses que les astrocytes. Leur rôle principal
est l'élaboration de la myéline qui entoure les axones. Dans les nerfs périphériques, les cellule
de la gaine de Schwann sont analogues aux oligodendrocytes.
c. La microglie
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Elle est formée de petites cellules à cytoplasme peu abondant. Elles ont des propriétés de
phagocytose.
d. Les cellules épendymaires
Ce sont des cellules cylindriques ou cubiques à noyau volumineux qui recouvrent et tapissent
les cavités ventriculaires de l'encéphale et le canal central de la moelle épinière. Leur bord
libre a l'aspect d'une brosse. Elles jouent un rôle important dans les échanges entre le liquide
cérébro-spinal et le parenchyme cérébral.