Objectif Les astrocytes sont des cellules gliales du système nerveux central, qui assurent une multitude de fonctions, du soutien métabolique à la régulation de la neurotransmission. Pourtant, les astrocytes du noyau préoptique ventrolatéral (VLPO), une région clé dans la régulation du sommeil, n’avaient encore jamais été caractérisés.

Nous avons utilisé une lignée de souris GFAP-GFP, qui exprime la protéine fluorescente GFP spécifiquement dans les astrocytes. Ces cellules ont été imagées en microscopie confocale et reconstruites grâce au logiciel Imaris. Pour mesurer leur activité, nous avons utilisé une lignée de souris GFAP-CreERT2-GCamp6f, qui permet l’expression du senseur calcique GCamp6f dans les astrocytes, et enregistré en microscopie biphotonique leurs variations de concentration en calcium intracellulaire. Les dynamiques calciques à l’échelle du réseau ont été étudiées avec la toolbox MATLAB AstroNET.

À partir de reconstructions tridimensionnelles d’astrocytes, nous avons pu extraire huit paramètres morphologiques, et réaliser une classification hiérarchique de Ward révélant trois types d’astrocytes dans le VLPO ( Figure 1 ). Les astrocytes protoplasmiques (70 %) sont similaires à celles classiquement décrits dans la substance grise. Les astrocytes en doublets (20 %), sont issus d’une prolifération postnatale tardive et intense, révélée par marquages à l’EdU des cellules en division. Les astrocytes à longs prolongements (10 %), étendent des prolongements bien au-delà de leur domaine. Ils se développent de P5 à P80, et rappellent ceux des astrocytes interlaminaires du cortex chez les hominidés. L’analyse fonctionnelle du réseau astrocytaire du VLPO, que nous avons comparé à celui d’autres structures, a mis en évidence que le VLPO est composé d’astrocytes fortement interconnectés.

Ces résultats nous ont permis de décrire des types astrocytaires inédits au sein du VLPO et un fort taux de prolifération astrocytaire, qui pourrait être déterminant dans la maturation postnatale de l’architecture du sommeil. De plus, les astrocytes à longs prolongements pourraient permettre une plus grande interconnectivité au sein du réseau pour une efficacité des réseaux neuronaux régulant le sommeil. Ces particularités pourraient résulter d’une pression évolutive visant à optimiser les transitions rapides entre états de vigilance, cruciales pour la survie.