La distribution du fer dans le cerveau

La distribution du fer dans le cerveau : une analyse phylogénétique par histochimie du fer

 Des procédures histochimiques peuvent être utilisées pour détecter la distribution cellulaire du fer dans le cerveau. L'objectif de la

présente étude était de déterminer si la distribution cellulaire de l'enrichissement en fer est conservée entre les animaux sur différentes branches de l'arbre phylogénétique. Cette information peut faciliter notre compréhension du rôle de l'enrichissement en fer dans les cellules du cerveau. Les animaux étudiés étaient la souris, le rat, le poulet, la grenouille, le poisson et la mouche. Afin d'optimiser la détection du fer, deux méthodes de coloration histochimique et trois fixateurs par méthode de coloration ont été examinés pour chaque espèce. Les résultats ont indiqué qu'il n'y avait pas un seul type de cellule qui présentait un enrichissement en fer dans chacune des espèces examinées. Chez trois espèces sur cinq du phylum chordata, le fer était enrichi en oligodendrocytes; les exceptions à cela étaient le poisson et la grenouille, qui présentaient un enrichissement en fer dans les neurones mais pas dans les oligodendrocytes. Le fer était enrichi en cellules épendymaires et en cellules endothéliales chez quatre des cinq espèces du phylum chordata, le poisson et la souris étant les exceptions respectives. La myéline a été colorée chez la souris et le rat, et des microglies ont été occasionnellement observées chez le rat et le poulet. Aucune coloration des astrocytes n'a été observée chez aucune des espèces examinées. Chez les larves de mouche au troisième stade, un enrichissement en fer a été trouvé dans la glie des bordures et dans le neuropile. L'absence d'un modèle de coloration conservé entre les espèces suggère que l'enrichissement en fer ne joue probablement pas un rôle dans les principales fonctions qui ont été attribuées aux cellules qui ont été colorées. Ces découvertes,

Relation fer-oligodendrocytes et myélinisation

Les oligodendrocytes sont les principales cellules contenant du fer dans le cerveau. Les oligodendrocytes contenant du fer se trouvent à proximité des corps cellulaires neuronaux, le long des vaisseaux sanguins, et sont particulièrement abondants dans les voies de la substance blanche. Les cellules positives en fer dans la substance blanche sont présentes dès la naissance et finissent par résider dans des zones définies de cellules chez l'adulte. Ces plaques de cellules contenant du fer ont généralement un vaisseau sanguin en leur centre. La ferritine, la protéine de stockage du fer, est également exprimée au début du développement dans les oligodendrocytes selon un schéma régional et cellulaire similaire à celui observé pour le fer. Récemment, les sous-unités fonctionnellement distinctes de la ferritine ont été analysées ; seule la ferritine à chaîne lourde (H) est trouvée dans les oligodendrocytes au début du développement. La ferritine H est associée à une utilisation élevée du fer et à un faible stockage du fer. L'expression des récepteurs de la transferrine (pour l'acquisition du fer) sur les oligodendrocytes immatures est cohérente avec l'expression de la ferritine H. L'accumulation de la protéine transferrine et l'expression de l'ARNm dans le cerveau dépendent toutes deux d'une population viable d'oligodendrocytes et peuvent avoir une fonction autocrine pour aider les oligodendrocytes à acquérir du fer. Bien qu'apparemment la majorité des oligodendrocytes dans les voies de la substance blanche contiennent de la ferritine, de la transferrine et du fer, tous n'en contiennent pas, ce qui indique qu'il existe un sous-ensemble d'oligodendrocytes dans les voies de la substance blanche. La seule fonction connue des oligodendrocytes est la production de myéline, et il existe à la fois une relation directe et indirecte entre l'acquisition de fer et la production de myéline. Le fer est directement impliqué dans la production de myéline en tant que cofacteur requis pour la biosynthèse du cholestérol et des lipides et indirectement en raison de son exigence pour le métabolisme oxydatif (qui se produit dans les oligodendrocytes à un taux plus élevé que les autres cellules cérébrales). Des facteurs (tels que les cytokines) et des conditions telles qu'une carence en fer peuvent réduire l'acquisition du fer par les oligodendrocytes et la sensibilité des oligodendrocytes aux lésions oxydatives peut être le résultat de leur cytoplasme riche en fer. Ainsi, les nombreux phénomènes connus qui diminuent la survie des oligodendrocytes et/ou la production de myéline peuvent médier leur effet par une voie commune finale qui implique des perturbations de la disponibilité du fer ou de la gestion intracellulaire du fer. Des facteurs (tels que les cytokines) et des conditions telles qu'une carence en fer peuvent réduire l'acquisition du fer par les oligodendrocytes et la sensibilité des oligodendrocytes aux lésions oxydatives peut être le résultat de leur cytoplasme riche en fer. Ainsi, les nombreux phénomènes connus qui diminuent la survie des oligodendrocytes et/ou la production de myéline peuvent médier leur effet par une voie commune finale qui implique des perturbations de la disponibilité du fer ou de la gestion intracellulaire du fer. Des facteurs (tels que les cytokines) et des conditions telles qu'une carence en fer peuvent réduire l'acquisition du fer par les oligodendrocytes et la sensibilité des oligodendrocytes aux lésions oxydatives peut être le résultat de leur cytoplasme riche en fer. Ainsi, les nombreux phénomènes connus qui diminuent la survie des oligodendrocytes et/ou la production de myéline peuvent médier leur effet par une voie commune finale qui implique des perturbations de la disponibilité du fer ou de la gestion intracellulaire du fer.

Les oligodendrocytes et les gaines de myéline des cerveaux normaux, tremblants et frissonnants sont enrichis en fer

Les premières études utilisant des techniques histochimiques du fer ont trouvé une distribution spatialement restreinte d'oligodendrocytes et de myéline enrichis en fer. En particulier, des oligodendrocytes et de la myéline colorés positivement pour le fer ont été trouvés dans des régions du cerveau peu myélinisées mais pas dans des tracts densément myélinisés. Des études ultérieures ont modifié la technique histochimique du fer et ont démontré que les oligodendrocytes et la myéline étaient colorés dans les régions cérébrales densément myélinisées, mais que la coloration se produisait en plaques plutôt qu'uniformément dans les voies densément myélinisées. Cette étude a encore modifié la technique d'histochimie du fer pour établir que les oligodendrocytes et la myéline sont enrichis en fer dans les voies densément myélinisées. Cette découverte appuie les études biochimiques qui ont détecté des niveaux élevés de fer dans la matière blanche (Hallgren et Sourander, J Neurochem 3:41-51, 1958) et des fractions de myéline d'homogénats cérébraux (Rajan et al., Life Sci 18:423-432, 1976). Ainsi, cette étude histochimique et des études biochimiques antérieures indiquent que la matière blanche est un site majeur de concentration de fer dans le cerveau. La présente étude a également examiné la distribution du fer dans les oligodendrocytes et la myéline des souris mutantes dysmyélinisantes tremblant et frissonnant. Les résultats de ces études démontrent que les oligodendrocytes et la myéline sont enrichis en fer dans les cerveaux tremblants et frissonnants. Une découverte inattendue était une coloration intense des structures ovales dans le cytoplasme des oligodendrocytes. Ce résultat indique une concentration de fer dans ces structures et peut être important pour comprendre comment des concentrations élevées de fer sont traitées par les oligodendrocytes. 1958) et des fractions de myéline d'homogénats cérébraux (Rajan et al., Life Sci 18:423-432, 1976). Ainsi, cette étude histochimique et des études biochimiques antérieures indiquent que la matière blanche est un site majeur de concentration de fer dans le cerveau. La présente étude a également examiné la distribution du fer dans les oligodendrocytes et la myéline des souris mutantes dysmyélinisantes tremblant et frissonnant. Les résultats de ces études démontrent que les oligodendrocytes et la myéline sont enrichis en fer dans les cerveaux tremblants et frissonnants. Une découverte inattendue était une coloration intense des structures ovales dans le cytoplasme des oligodendrocytes. Ce résultat indique une concentration de fer dans ces structures et peut être important pour comprendre comment des concentrations élevées de fer sont traitées par les oligodendrocytes. 1958) et des fractions de myéline d'homogénats cérébraux (Rajan et al., Life Sci 18:423-432, 1976). Ainsi, cette étude histochimique et des études biochimiques antérieures indiquent que la matière blanche est un site majeur de concentration de fer dans le cerveau. La présente étude a également examiné la distribution du fer dans les oligodendrocytes et la myéline des souris mutantes dysmyélinisantes tremblant et frissonnant. Les résultats de ces études démontrent que les oligodendrocytes et la myéline sont enrichis en fer dans les cerveaux tremblants et frissonnants. Une découverte inattendue était une coloration intense des structures ovales dans le cytoplasme des oligodendrocytes. Ce résultat indique une concentration de fer dans ces structures et peut être important pour comprendre comment des concentrations élevées de fer sont traitées par les oligodendrocytes. Ainsi, cette étude histochimique et des études biochimiques antérieures indiquent que la matière blanche est un site majeur de concentration de fer dans le cerveau. La présente étude a également examiné la distribution du fer dans les oligodendrocytes et la myéline des souris mutantes dysmyélinisantes tremblant et frissonnant. Les résultats de ces études démontrent que les oligodendrocytes et la myéline sont enrichis en fer dans les cerveaux tremblants et frissonnants. Une découverte inattendue était une coloration intense des structures ovales dans le cytoplasme des oligodendrocytes. Ce résultat indique une concentration de fer dans ces structures et peut être important pour comprendre comment des concentrations élevées de fer sont traitées par les oligodendrocytes. Ainsi, cette étude histochimique et des études biochimiques antérieures indiquent que la matière blanche est un site majeur de concentration de fer dans le cerveau. La présente étude a également examiné la distribution du fer dans les oligodendrocytes et la myéline des souris mutantes dysmyélinisantes tremblant et frissonnant. Les résultats de ces études démontrent que les oligodendrocytes et la myéline sont enrichis en fer dans les cerveaux tremblants et frissonnants. Une découverte inattendue était une coloration intense des structures ovales dans le cytoplasme des oligodendrocytes. Ce résultat indique une concentration de fer dans ces structures et peut être important pour comprendre comment des concentrations élevées de fer sont traitées par les oligodendrocytes. La présente étude a également examiné la distribution du fer dans les oligodendrocytes et la myéline des souris mutantes dysmyélinisantes tremblant et frissonnant. 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