Ce que l'on sait de SLYM, la structure cérébrale récemment découverte

Avec ses réseaux complexes de neurones et ses structures biologiques, le cerveau continue de s'avérer une machine difficile à casser.

Aujourd'hui, grâce aux progrès des techniques de neuroimagerie et de la biologie moléculaire, des scientifiques aux États-Unis et au Danemark ont ​​découvert une nouvelle structure dans le cerveau.

Ils l'ont nommé SLYM, abréviation de Subarachnoid Lymphatic-like Membrane.

Et ils le décrivent comme un composant jusque-là inconnu de l'anatomie du cerveau qui agit comme une barrière protectrice et une plate-forme pour surveiller l'infection et l'inflammation.

La découverte, publiée dans la revue Science a été faite par des scientifiques du Centre de neuromédecine translationnelle de l'Université de Rochester (États-Unis) et de l'Université de Copenhague (Danemark).

"Quatrième méninges"

Le cerveau est recouvert de trois membranes, appelées méninges : la pie-mère, l'arachnoïde et la dure-mère. 

Ces membranes créent une barrière entre le cerveau et le reste du corps.

Entre la pie-mère et l'arachnoïde se trouve un espace appelé espace sous-arachnoïdien, rempli de liquide céphalo-rachidien, qui circule dans et autour du cerveau pour aider à le protéger et à fournir des nutriments.

La nouvelle structure découverte serait une quatrième membrane située dans l'espace sous-arachnoïdien, au-dessus de la pie-mère, qui est la membrane la plus interne.

Comme l'expliquent les chercheurs, la fonction de la membrane SLYM, en plus de recouvrir le cerveau, semble être d'aider à contrôler le flux de liquide céphalo-rachidien entrant et sortant du cerveau.

"Notre hypothèse est que SLYM peut agir comme une barrière entre le liquide céphalo-rachidien "propre" qui pénètre dans le cerveau et le fluide "sale" qui en sort, entraînant avec lui les déchets protéiques", explique le Dr Virginia Plá Requena à BBC Mundo, chercheur au Centre de neuromédecine translationnelle de l'Université de Copenhague et l'un des auteurs de l'étude.

"Par conséquent, la détérioration de cette membrane rendrait difficile le nettoyage du cerveau, affectant la fonction neuronale", ajoute-t-il.

En effet, les chercheurs pensent que la découverte de SLYM représente la découverte d'un nouveau niveau d'organisation dans la circulation du liquide céphalo-rachidien.

Et la présence de la membrane SLYM semble confirmer le rôle sophistiqué que joue ce fluide dans le maintien des défenses immunitaires du cerveau et dans le transport et l'élimination des déchets toxiques.

Une grande partie de ces déchets toxiques a été associée à des maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer et d'autres troubles du système nerveux central.

"Mésothélium du cerveau"

Les scientifiques expliquent que SLYM est un "mésothélium", un type de membrane recouvrant d'autres organes du corps, tels que les poumons et le cœur.

Ces membranes agissent en protégeant les organes et en stockant les cellules immunitaires.

Les chercheurs suggèrent que SLYM est le mésothélium du cerveau et agit en tapissant les vaisseaux sanguins dans la cavité entre le cerveau et le crâne.

Et il pourrait aussi agir comme lubrifiant dans cette cavité.

"Les pulsations physiologiques induites par le système cardiovasculaire, la respiration et les changements de position de la tête déplacent constamment le cerveau dans la cavité crânienne", expliquent les chercheurs.

"Comme d'autres mésothélies, SLYM pourrait réduire la friction entre le cerveau et le crâne lors de tels mouvements", ajoutent-ils.La membrane a été découverte chez des souris, mais les chercheurs disent qu'ils ont pu la voir plus tard dans des cerveaux humains donnés pour la recherche.Ils assurent qu'il ne pouvait pas être observé auparavant car il se désintègre lorsque le cerveau est extrait du crâne lors d'autopsies.

De plus, disent-ils, il est trop mince - seulement quelques cellules d'épaisseur - et ne peut pas être vu chez les personnes vivantes grâce aux scanners cérébraux.

Système glymphatique

Il y a dix ans, la même équipe de neuroscientifiques des universités de Rochester et de Copenhague a transformé la compréhension des processus et de la mécanique du cerveau en publiant la découverte du soi-disant système glymphatique.

Puis ils l'ont décrit comme un mécanisme dont la fonction est d'éliminer ou de nettoyer les déchets qui s'accumulent dans le cerveau.

Ces produits comprennent les protéines dites bêta-amyloïdes et tau, qui seraient impliquées dans la maladie d' Alzheimer lorsqu'elles s'accumulent en quantités excessives.

Depuis la découverte, plusieurs équipes de chercheurs ont mené des études pour comprendre comment fonctionne exactement le système glymphatique, pourquoi il échoue dans certains cas et ce qui se passe quand il le fait.

Les experts pensent que la découverte de la membrane SLYM pourrait avoir des implications importantes pour comprendre les fonctions exactes du système glymphatique.

Et cela pourrait ouvrir la porte à de nouvelles recherches pour surveiller cette structure et surveiller les signes d'infection ou d'inflammation qui conduisent à des maladies du système nerveux central.Par exemple, les chercheurs suggèrent qu'en raison du rôle que la membrane SLYM peut jouer dans la circulation du liquide céphalo-rachidien, sa détérioration pourrait rendre plus difficile l'élimination des déchets toxiques qui contribuent aux plaques qui conduisent à la maladie d'Alzheimer.

Et la membrane semble également jouer un rôle dans la défense du cerveau, empêchant les cellules immunitaires étrangères de pénétrer dans la population native des cellules cérébrales, ce qui peut contribuer à l'inflammation et à la progression du déclin cognitif.

Des recherches supplémentaires seront désormais nécessaires pour comprendre quelles sont les implications de l'existence de la membrane SLYM.Mais comme l'assure le Dr Virgina Plá, comprendre le fonctionnement de cette membrane pourrait être la clé de la conception de nouveaux médicaments, par exemple des médicaments capables de traverser la barrière hémato-céphalo-rachidienne.

De plus, en raison de son emplacement, la membrane pourrait être "un élément clé des processus inflammatoires, tels que ceux qui se produisent dans les traumatismes crâniens, la méningite et la sclérose en plaques".

"Enfin, savoir comment cette membrane se modifie en réponse à la neurodégénérescence ou au vieillissement peut être essentiel dans les interventions pour le maintien de la fonction cognitive" , affirme le chercheur.Pour sa part, le Dr Jordi Vilaplana, professeur au Département de biochimie et physiologie de l'Université de Barcelone et chercheur sur le vieillissement et la neurodégénérescence, considère que la présence éventuelle de cette membrane "est très intéressante".

"Ce serait un élément de plus à prendre en compte pour comprendre le fonctionnement du système glymphatique, dont il reste encore des interrogations quant à sa structure et son fonctionnement", affirme le chercheur, qui n'a pas participé à cette étude."Cependant, et de mon point de vue, la principale révolution est la découverte du système glymphatique lui-même et son éventuelle implication, entre autres, dans les maladies neurodégénératives", a déclaré l'expert à BBC Mundo.