Des cellules étoilées au cœur de l’adaptation cérébrale au stress

Astrocytes et neurones, un dialogue longtemps sous-estimé

Face à un danger, notre survie dépend d'une réaction rapide et connue de tous : le stress. Cependant, lorsqu’il devient chronique ou traumatique, il peut s’avérer délétère. Comprendre ces mécanismes revêt alors une importance capitale dans une optique thérapeutique : l’étude de la communication entre les différentes cellules du cerveau devient indispensable.

Le cerveau est composé de centaines de milliards de cellules, notamment des neurones qui ont été au centre de l’attention de la recherche et de la médecine, jusqu’à faire baptiser la science du système nerveux « neuroscience ». Si cette approche a connu des succès phénoménaux au cours de ces dernières décennies, il faut pourtant noter que le cerveau possède autant de cellules gliales que de neurones. On assiste depuis plusieurs années à un lent mais certain changement de paradigme : les cellules gliales, et plus particulièrement les astrocytes, collaborent étroitement avec les neurones pour traiter l’information sensorielle et émotionnelle.

L’ocytocine déclenche une métamorphose éclair des astrocytes

En utilisant des approches techniques très variées (imagerie cérébrale chez l’animal vivant, électrophysiologie, analyse moléculaire et reconstruction 3D), des scientifiques, dans un article publié dans la revue Nature Communications, ont observé un phénomène inattendu : lors d’un stress aigu, l’ocytocine, libérée dans une région du cerveau appelée l’amygdale et connue pour être impliquée dans la gestion de la peur et des émotions, agit directement sur les astrocytes. En quelques minutes seulement, ces cellules changent radicalement de forme : leurs prolongements les plus éloignés se rétractent tandis que leurs régions proches du corps cellulaire deviennent plus épaisses. Cette transformation morphologique modifie profondément leurs fonctions.

Un nouveau mécanisme de régulation du stress qui ouvre des perspectives importantes

Ce remodelage des astrocytes perturbe l’équilibre ionique autour des synapses et rend les neurones plus excitables. Résultat : les circuits cérébraux s’ajustent rapidement, permettant une réponse comportementale adaptée à la situation de danger. Fait marquant, cette plasticité morpho-fonctionnelle repose sur une voie de signalisation encore peu étudiée, activée par le récepteur de l’ocytocine. L’étude montre ainsi que la forme même des astrocytes est un levier essentiel pour moduler l’activité du cerveau en situation de stress.

L'état de « réactivité » des astrocytes observé ici, caractérisé par un changement de forme et de fonction, présente des similitudes frappantes avec ce qui est décrit dans les maladies neurodégénératives. Comprendre comment ces cellules se transforment et influencent les réseaux neuronaux pourrait ouvrir de nouvelles pistes pour restaurer l’équilibre cérébral lorsque celui-ci est altéré.

Ces travaux placent ainsi les astrocytes au cœur de la réponse au stress et suggèrent qu’en ciblant leur plasticité, il pourrait être possible, à terme, de mieux traiter certaines pathologies du cerveau.

Figure : 
Haut : Exemple de reconstruction tridimensionnelle d’astrocytes d’un animal naïf (gauche) et d’un animal soumis à un stress aigu (droite). Vert : GFP exprimée grâce à un vecteur viral AAV. 
Bas : Modèle récapitulant les rôles des astrocytes dans le comportement lié au stress médié par le récepteur à l’ocytocine. En conditions naïves (à gauche), les astrocytes sont très complexes et assurent leur fonction classique de tamponnage de potassium, la synapse fonctionne normalement. Après un stress aigu (à droite), les astrocytes sont moins complexes :  les prolongements astrocytaires se rétractent loin des synapses, ce qui diminue la capacité astrocytaire à tamponner le potassium et conduit à un renforcement de la fonction synaptique : le réseau neuronal est plus actif.

En savoir plus : Baudon A, Grelot V, Wang KY, Althammer F, Denis C, Riché-Piotaix P, Ali AS, Yan Y, Castillo Díaz F, Piacentini F, Clauss Creusot E, Hovhannisyan V, Schubert T, Kleinwaechter AC, Eisemann EM, Muhammad JA, Helen J, Lakomy T, Krabichler Q, Breton R, Andry V, Carrillo-de Sauvage MA, Demais V, Cès A, Franke F, Schommer F, Kremer M, Di Benedetto B, Goumon Y, Schaaf CP, Grinevich V, Rouach N, Darbon P, Neumann ID, Adamantidis A, Busnelli M, Benhaim L, Krijgsveld J, Pfrieger FW, Charlet A. Stress induces oxytocin-Gαi-dependent remodeling of astrocytes to shape neuronal response in the amygdala. Nat Commun. 2025 Dec 29. doi: 10.1038/s41467-025-68114-4. Epub ahead of print. PMID: 41462022.