Des mitochondries sont transférées par des nanotubes des cellules gliales vers des neurones sensoriels et permettent de limiter les douleurs neuropathiques

 Thème : mitochondrie, neurone, cytosquelette

Les ganglions de la racine dorsale (DRG) abritent des neurones sensoriels qui détectent la douleur, le toucher ou la température et transmettent ces signaux au système nerveux central (SNC). Ces neurones dépendent fortement des mitochondries pour leur activité métabolique élevée. Les cellules gliales satellites (SGC) entourent ces neurones, formant des contacts étroits et régulant leur fonction, similairement aux astrocytes dans le SNC.

Les auteurs d'un article publié dans Nature cette semaine montrent que les SGC transfèrent des mitochondries aux neurones via des nanotubes. 

Gauche : Microscopie à contraste de phase d'une co-culture de cellules gliales satellites (SGC) et d'un neurone DRG (exprimant un marqueur fluorescent vert sous le contrôle du promoteur de Trpv1 qui est exprimé dans les DRG). La flèche montre un nanotube (barre échelle = 20 µm).

Droite : Image montrant le transfert direct des mitochondries de SGC marquées au MitoTracker (rouge) vers le neurone. Seules les mitochondries de SGC ont été marquées par MitoTracker (et pas les mitochondries du neurone DRG) donc toutes les mitochondries marquées en rouge dans le neurone proviennent des SGC. La flèche rouge désigne le nanotube reliant SGC et le neurone et on peut y observer des mitochondries en cours de transfert (Mito) (échelle : 5 µm). Les noyaux sont marqués au DAPI. Source : https://www.nature.com/articles/s41586-025-09896-x

Ce processus est dépendant de l'activité neuronale car il a été bloqué par la tétrodotoxine, un puissant neurotoxique provenant d'un poisson qui bloque sélectivement les canaux sodiques voltage-dépendants dans les membranes des neurones, empêchant l'entrée des ions sodium nécessaire à la dépolarisation et donc à la propagation des potentiels d'action. Les nanotubes sont soutenus par la polymérisation de l'actine et leur formation (et le transfert de mitochondries) peut être inhibé par la cytochalasine B, une toxine de champignon qui bloque la polymérisation des filaments d'actine (F-actine) en se liant à l'extrémité "barbée", bloquant l'ajout de sous-unités G-actine. 

A la suite de cette observation, les chercheurs se sont intéressés au rôle de ce transfert de mitochondrie. Les patients diabétiques souffrent de douleurs neuropathiques (douleurs chroniques dues à des lésions nerveuses). Les chercheurs ont démontré que dans le système nerveux des patients diabétiques, les SGC expriment moins de MYO10 (myosine 10), une protéine clé pour former les nanotubes et transférer les mitochondries aux neurones. Cela entraîne un déficit mitochondrial neuronal, du stress oxydatif et de la douleur chronique. Les chercheurs ont montré que l'injection de mitochondries de SGC de souris non diabétiques dans les neurones de DRG réduit la douleur chez des souris diabétiques. 

Les patients traités en chimiothérapie anti-tumorale peuvent aussi développer des douleurs neuropathiques et les chercheurs ont montré à l'aide du paclitaxel (ou Taxol, utilisé contre les cancers du sein, de l'ovaire, du poumon...) que des mécanismes similaires aux neuropathies diabétiques sont à l'oeuvre, le paclitaxel perturbant la formation des nanotubes. Voilà qui peut susciter l'espoir des patients, même si le chemin vers des thérapies efficaces chez les humains est encore long.