Flottant dans le liquide profondément dans le cerveau, il y a de petites frondes de tissu peu contains. Deux nouvelles études révèlent que ces organes miniatures sont un lobby d’activité du système immunitaire. Cette activité peut protéger le cerveau en développement contre les infections et autres insultes – mais peut également contribuer à des problems neurodéveloppementaux comme l’autisme.




« Il existe une corrélation entre la maladie maternelle pendant la grossesse et l’autisme, et nous voulions étudier remark cela se produit », explique Maria Lehtinen, PhD, neurobiologiste au Boston Children’s Medical center qui a dirigé les deux études. « C’est un processus très difficile à étudier en laboratoire. »

Un conduit pour l'inflammation prénatale ? Ces minuscules frondes de tissu protègent le cerveau en développement - mais peuvent également transmettre l'inflammation de la mère

Le laboratoire Lehtinen, qui fait partie du Boston Kid’s Section of Pathology, est l’un des rares au monde à étudier le plexus choroïde. Ancré dans chacun des quatre canaux du cerveau appelés ventricules, le plexus choroïde produit le liquide céphalo-rachidien (LCR) qui baigne le cerveau et la moelle épinière. Lehtinen a montré que le plexus choroïde régule le développement du cerveau, en sécrétant des signaux instructifs dans le LCR, et fournit une barrière cérébrale protectrice au début de la vie, empêchant les cellules ou molécules indésirables de la circulation sanguine de pénétrer librement dans le cerveau.




Mais que se passe-t-il lorsque cette barrière est remise en question ? Les nouveaux travaux du laboratoire offrent une vue en temps réel sans précédent du plexus choroïde dans un modèle de souris, offrant un aperçu de la façon dont les perturbations du système immunitaire de la mère pendant la grossesse perturbent le développement du cerveau. Il montre que le plexus choroïde peut agir comme un conduit d’inflammation, qui peut résulter d’une an infection maternelle, du worry de l’environnement et d’autres facteurs.

Une fenêtre sur le plexus choroïde

Parce qu’il est si profondément dans le cerveau, le plexus choroïde est normalement très difficile à voir. La première étude, publiée dans Neuron, a construit des outils d’imagerie spéciaux pour capturer l’action des cellules dans et autour du plexus choroïde chez la souris adulte.

Dirigés par Frederick Shipley, PhD, Neil Dani, PhD, Lehtinen, et Mark Andermann, PhD, au Beth Israel Deaconness Medical Center, les chercheurs ont soigneusement enlevé une partie de l’os du crâne et inséré un morceau de plexiglas clear, créant une « lucarne » dans le cerveau qui fournit des vues en trois dimensions des tissus profonds, ils ont pu observer le plexus choroïde en temps réel. Ils ont suivi les mouvements des cellules immunitaires, surveillé les changements de calcium (un indicateur de l’activité cellulaire) et mesuré les sécrétions de cellules dans le plexus choroïde.

Le plexus choroïde, l’inflammation et le développement du cerveau

La deuxième étude, publiée aujourd’hui dans Developmental Mobile et dirigée par Jin Cui, PhD, a appliqué des procedures similaires pour observer les effets de l’inflammation maternelle sur le cerveau de souris embryonnaires. Pour imiter l’inflammation maternelle, l’équipe a introduit un messager moléculaire connu sous le nom de cytokine pour déclencher artificiellement une réponse immunitaire inflammatoire dans le cerveau des embryons »

« Nous voulions voir comment la réponse immunitaire maternelle se propage dans le cerveau et remark le plexus choroïde répond aux insultes externes au cours du développement précoce », explique Cui.

L’inflammation maternelle simulée était suffisante pour attirer des cellules immunitaires appelées macrophages vers le plexus choroïde de l’embryon. L’imagerie a montré que les cellules effectuaient une « surveillance » lively dans le plexus choroïde, même à ce stade embryonnaire précoce.

« Le cerveau embryonnaire est très petit, il est donc difficile d’obtenir une bonne résolution, mais nous pourrions voir des macrophages bouger et étendre de petits bras comme s’ils échantillonnaient leur environnement », explique Lehtinen. « Cela n’a jamais été capturé auparavant. »

Marqueurs de l’autisme futur ?

L’équipe a également trouvé une augmentation des signaux inflammatoires, en particulier CCL2, dans le LCR embryonnaire, et a constaté que ces signaux étaient produits par des cellules immunitaires au niveau du plexus choroïde.

« Beaucoup de ces marqueurs, y compris CCL2, sont également régulés à la hausse chez les clients autistes », take note Cui.

D’autres expériences ont montré que CCL2, à lui seul, était suffisant pour recruter et activer des cellules immunitaires au niveau du plexus choroïde. En regardant des échantillons de tissus, l’équipe a vu des preuves que les macrophages avaient franchi la barrière du plexus choroïde, traversant dans le LCR à partir de « points chauds » spécifiques aux extrémités du plexus choroïde.

« Nous avons ajouté des preuves que la réponse inflammatoire perturbe le développement du cerveau », dit Cui. « Des études antérieures menées par d’autres ont montré que l’inflammation maternelle provoque des malformations cérébrales chez des modèles murins très tôt dans la vie, et des malformations similaires peuvent être observées chez certains clients autistes. »

Un traitement pour protéger le cerveau ?

Dans certaines de leurs expériences, les chercheurs ont observé des plaques de désorganisation cérébrale après la naissance des souris. Mais bien sûr, beaucoup additionally de travail est nécessaire pour relier les factors de l’inflammation maternelle au plexus choroïde en passant par des troubles comme l’autisme. Il faudrait encore additionally de travail pour traduire ces connaissances en traitement.

« Le but serait de voir si la prévention de la rupture de la barrière du plexus choroïde pourrait ralentir ou empêcher la progression de la maladie dans le cerveau », explique Lehtinen. « Cela impliquera de collaborer avec de nombreux groupes différents dans de multiples domaines, ainsi que de nouvelles avancées en matière de technologie d’imagerie actuellement en cours. »