Dendrite (biologie)

Structure typique d'un neurone
Dendrite Soma Axone Noyau Nœud de Ranvier Terminaison axonale Cellule de Schwann Myéline

Les dendrites (du grec δένδρον déndron «arbre») sont des prolongements du corps cellulaire des neurones dont elles partagent les organites (à l'exception du noyau et des lysosomes).

Par extension, les dendrites désignent les expansions cytoplasmiques de certaines cellules (mélanocyte, cellule dendritique).

Structure

Les dendrites sont des prolongements des neurones moteurs courts et effilés. Les corps cellulaires en contiennent généralement des centaines, avec les mêmes organites. Elles forment la principale structure réceptrice des neurones^[1].

Le nombre, la morphologie et la localisation des dentrites permettent de différencier des familles différentes de neurones et sont associés à des propriétés électriques et computationnelles distinctes. Les dendrites n'ont pour la plupart qu'un axone qui s'étend sur une distance plus ou moins longues depuis le corps cellulaire^[2].

Les dendrites peuvent se diviser par dichotomies successives, s'affinant ainsi de leur origine trapue vers la périphérie, ce qui leur confère un aspect arborescent. D'une grande variété morphologique, elles peuvent s'apparenter à un buisson touffu, à un rideau de branchages ou encore à une queue de cheval. Elles sont parfois couvertes de courtes excroissances, allongées ou pédiculées, appelées épines dendritiques (de 1 à 2 microns). Ces épines sont des déformations locales de la membrane plasmique consécutive à l'actine du cytosquelette. Elles contiennent les membranes et les polysomes nécessaires à la biosynthèse locale de protéines, essentiel dans la plasticité synaptique^[3].

Physiologie

Neurone d'hippocampe cultivé in vitro, exprimant une protéine fluorescente verte (GFP) et présentant des dendrites avec de nombreuses épines dendritiques

Les dendrites, en particulier les épines dendritiques, reçoivent des afférences d'autres neurones au niveau des synapses dont elles constituent l'élément post-synaptique (séparé par la fente synaptique de renflements terminaux des neurones afférents). Le nombre de terminaisons afférentes est directement corrélé à la complexité de ses ramifications dendritiques^[2]. La forme des dendrites a pour cette raison une profonde influence sur la fonction du neurone^[4].

Les courants électriques (ioniques) sont générés au niveau synaptique, préférentiellement vers le soma, soit de manière passive selon une loi décrémentielle, soit activement grâce à des processus regénératifs faisant intervenir des conductances ioniques transmembranaires (potentiel d'action dendritique). Chez certains neurones, le potentiel d'action axonal peut remonter vers les dendrites (potentiel rétrograde).

Développement

L'arborisation dendritique est la dernière étape de la différenciation neuronale avant la formation synaptique. Elle assure la modulation adéquate de la croissance dendritique. Ce mécanisme repose sur une double répulsion lors de laquelle les dendrites se développent de manière à ne pas pousser vers un dendrite d'un même neurone et vers les autres dendrites. Ce processus assure une couverture adéquate de la région neuronale concernée. Sa base moléculaire a d'abord été analysée chez la drosophile sur la base des gènes DSCAM1 et DSCAM2^[5].

Le développement du dendrite prend son origine dans le complexe de reconnaissance de l’origine (en), le complexe protéique à la base de la réplication de l’ADN^[6]. Les dendrites acquièrent des caractéristiques spécifiques grâce à leur expression génétique et à l'interaction de signaux qui contrôlent la formation et la stabilisation des épines. De nombreux facteurs concourent à leur élaboration, dont les régulateurs de la transcription, les molécules de guidage, les cellules voisines et l'activité neuronale. L'ensemble de ces mécanismes génèrent des arborescences dendritiques spécifiques à la taille et la forme de la cellule, entre autres causes^[7].

Les dendrites ont en commun avec les axones des molécules de guidage qui dirigent la croissance de leurs branches, la connectivité synaptique et la puissance de leur transmission, comme la paire de récepteurs-ligand sémaphorine-neuropiline des cellules pyramidales ou le complexe protéique Slit-Robo (en)^[8].

Notes et références

↑ Elaine N. Marieb et Katja Hoehn (trad. de l'anglais par Sophie Dubé), Anatomie et physiologie humaines, Montreuil, Pearsons, 2019, XXVI-1310 p. (ISBN 978-2-7661-0122-1, BNF 45798350), p. 443.
↑ ^{a et b} Purves et al., 2019, p. 5.
↑ Michel Imbert, Traité du cerveau, Paris, Odile Jacob, coll. « Sciences », 2006, 532 p. (ISBN 2-7381-1665-5), p. 79-80.
↑ Purves et al., 2019, p. 544.
↑ Purves et al., 2019, p. 535.
↑ (en) Michael D. Ehlers, « Dendrite development : a surprising origin », Journal of Cell Biology, vol. 170, n^o 4,‎ août 2005, p. 517-519 (DOI 10.1083/jcb.200507096, lire en ligne, consulté le 2 octobre 2021).
↑ (en) Julie L.Lefebvre et Julie Marocha, « Dendrite development: vertebrates », dans John Rubenstein, Bin Chen, Alex Kolodkin, Pasko Rakic, Kenneth Y. Kwan, Eva Anton (dir.), Cellular Migration and Formation of Axons and Dendrites : Comprehensive Developmental Neuroscience, Cambridge, Academic Press, 2020, 2^e éd. (ISBN 978-0-12-814407-7, DOI 10.1016/B978-0-12-814407-7.00012-2, lire en ligne), p. 257-286.
↑ (en) Susan Kim et Akira Chiba, « Dendritic guidance », Trends in neurosciences, vol. 27, n^o 4,‎ avril 2004, p. 194-202 (PMID 15046878, DOI 10.1016/j.tins.2004.02.011, lire en ligne, consulté le 2 octobre 2021).

Voir aussi

Bibliographie

D. Purves, G.J. Augustine, D. Fitzpatrick, W.C. Hall, A.-S. Lamantia, R.D. Mooney, M.L. Platt et L.E. White (trad. de l'anglais par Jean-Marie Coquery, Philippe Gailly et Nicolas Tajeddine), Neurosciences, Louvain-la-Neuve, DeBoeck Supérieur, 2019, 6^e éd., 790 p. (ISBN 978-2-8073-1492-4).
Ginette Horcholle-Bossavit et Suzanne Tyc-Dumont, Le neurone computationnel : histoire d'un siècle de recherches, Paris, CNRS, 2015, 169 p. (ISBN 2-271-06301-9).
(en) Greg Stuart, Nelson Spruston et Michael Häusser (dir.), Dendrites, Oxford, Oxford university press, 2016, 3^e éd. (1^re éd. 1999), XXI-376 p. (ISBN 9780198745273, DOI 10.1093/acprof:oso/9780198745273.001.0001, présentation en ligne).
Danielle Triysch, Dominique Chesnoy-Marchais et Anne Feltz, Physiologie du neurone, Montrouge, Douin, 1998, 732 p. (ISBN 2-7040-0872-8).

Liens externes

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[Marieb-1] Elaine N. Marieb et Katja Hoehn (trad. de l'anglais par Sophie Dubé), Anatomie et physiologie humaines, Montreuil, Pearsons, 2019, XXVI-1310 p. (ISBN 978-2-7661-0122-1, BNF 45798350), p. 443.

[NeuroPurves_''et_al.'',_20195-2] {a et b} Purves et al., 2019, p. 5.

[3] Michel Imbert, Traité du cerveau, Paris, Odile Jacob, coll. « Sciences », 2006, 532 p. (ISBN 2-7381-1665-5), p. 79-80.

[NeuroPurves_''et_al.'',_2019544-4] Purves et al., 2019, p. 544.

[NeuroPurves_''et_al.'',_2019535-5] Purves et al., 2019, p. 535.

[6] (en) Michael D. Ehlers, « Dendrite development : a surprising origin », Journal of Cell Biology, vol. 170, n^o 4,‎ août 2005, p. 517-519 (DOI 10.1083/jcb.200507096, lire en ligne, consulté le 2 octobre 2021).

[7] (en) Julie L.Lefebvre et Julie Marocha, « Dendrite development: vertebrates », dans John Rubenstein, Bin Chen, Alex Kolodkin, Pasko Rakic, Kenneth Y. Kwan, Eva Anton (dir.), Cellular Migration and Formation of Axons and Dendrites : Comprehensive Developmental Neuroscience, Cambridge, Academic Press, 2020, 2^e éd. (ISBN 978-0-12-814407-7, DOI 10.1016/B978-0-12-814407-7.00012-2, lire en ligne), p. 257-286.

[8] (en) Susan Kim et Akira Chiba, « Dendritic guidance », Trends in neurosciences, vol. 27, n^o 4,‎ avril 2004, p. 194-202 (PMID 15046878, DOI 10.1016/j.tins.2004.02.011, lire en ligne, consulté le 2 octobre 2021).

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