Le crâne passe pour une coque hermétique, un casque d’os posé autour du cerveau. Une équipe de Harvard Medical School, basée au Massachusetts General Hospital, a pourtant décrit de minuscules canaux, jusque-là inconnus, qui traversent la couche interne de l’os et conduisent des cellules inflammatoires de la moelle directement vers les couches externes des méninges. Les passagers sont des neutrophiles, des globules blancs que l’on croyait acheminés vers le cerveau par la circulation sanguine. L’étude est parue dans Nature Neuroscience, le 30 août 2018.

La voie sanguine n’était donc pas la seule.

Un rempart qu’on croyait uniforme

La moelle osseuse, où naissent les cellules immunitaires, se trouve surtout dans les grands os, ceux des bras, des jambes et du bassin. Les chercheurs partaient d’une idée répandue, résumée par Mathias Nahrendorf, de Harvard Medical School et du Mass General: la moelle de tout le corps était censée réagir de façon uniforme à une blessure ou à une infection, où qu’elle survienne. Le crâne, dans cette vision, n’était qu’un étui.

Fanny Herisson ouvre la liste des auteurs, et Nahrendorf signe comme auteur senior. L’équipe a d’abord marqué avec des fluorescences de couleurs différentes les cellules de la moelle du crâne et celles du tibia de souris. Elle a ensuite déclenché un AVC ou une inflammation cérébrale, dont une méningo-encéphalite provoquée chimiquement. Au moment de compter, le crâne avait fourni nettement plus de neutrophiles au cerveau que le tibia, en cas d’AVC comme de méningite.

Restait à comprendre le trajet. Selon Nahrendorf, l’équipe a fini par examiner le crâne sous tous les angles et a découvert, de façon inattendue, de minuscules canaux reliant la moelle directement à l’enveloppe externe du cerveau.

Des canaux vus de près, à contre-courant du sang

Pour les observer, les chercheurs ont imagé la face interne d’un crâne de souris en microscopie en bain d’organe, une méthode qui préserve l’intégrité du tissu pendant l’examen. Les images montrent des passages qui partent de la moelle, traversent la couche interne de l’os et débouchent sur la dure-mère, la membrane externe du cerveau. Des cellules ont été vues en train de circuler dans ces canaux en direction des méninges.

Chez la souris vivante, les neutrophiles remontaient à contre-courant du flux sanguin.

Des canaux ont aussi été observés sur des coupes de crâne humain, ce qui indique que cette architecture n’est pas propre au rongeur. Cette observation ne prouve pas pour autant que des neutrophiles les empruntent chez nous après un AVC. Les expériences principales, celles qui portent sur l’AVC et le sens des flux, ont été menées chez la souris. Le communiqué de Harvard ne donne ni le nombre de ces canaux ni leur diamètre, et cet article s’interdit donc de les chiffrer.

2021 : Washington University confirme par un autre chemin

Le 3 juin 2021, deux équipes de la Washington University School of Medicine de Saint-Louis ont publié dans Science des études complémentaires, dont celle de Cugurra et collègues. Leur constat: beaucoup de cellules immunitaires des méninges viennent de la moelle du crâne et gagnent le cerveau par des canaux spéciaux, sans passer par le sang. Les cellules B, par exemple, naissent dans cette moelle puis migrent à travers l’os jusqu’au tissu protecteur du cerveau.

Là encore, les expériences portaient sur des souris.

Les auteurs décrivent les cellules d’origine crânienne comme des gardiens de la paix. Celles qui arrivent par le sang semblent plus problématiques: elles portent des signatures génétiques associées à l’auto-immunité et à l’inflammation, et deviennent plus nombreuses avec l’âge, la maladie ou une lésion. Pour les cellules B, la proximité compte: au contact du système nerveux central, elles apprennent à tolérer les protéines du cerveau, un apprentissage qui n’aurait pas lieu si elles étaient libérées dans le sang.

Le tableau n’a rien d’un western avec ses bons et ses méchants. Selon Nahrendorf, les neutrophiles qui franchissent ces passages peuvent endommager le cerveau, alors que l’équipe de Washington y voit surtout des cellules de patrouille plutôt protectrices.

Ce que ces canaux promettent, et ce qu’ils ne prouvent pas

Les chercheurs de Washington y voient une piste thérapeutique: cibler ces cellules pour prévenir ou traiter des maladies du cerveau. Leur position dans le crâne les rendrait relativement accessibles, un atout pour un futur traitement. Aucune de ces pistes n’est validée chez l’humain à ce jour.

Le dossier continue de s’étoffer. Une suite menée par l’équipe du Mass General, avec Charles Lin et Michael Moskowitz, indique que ces canaux laissent aussi le liquide cérébrospinal quitter le cerveau en sens inverse, vers la moelle du crâne. D’après Nahrendorf, les cellules de cette moelle surveilleraient le liquide qui sort du cerveau par ces canaux. Reste à savoir si ce mécanisme joue le même rôle chez l’humain.

Une étude parue dans Nature en 2026 prolonge l’idée. Des chercheurs de Washington University y décrivent, chez la souris, des structures proches de ganglions lymphatiques dans la moelle du crâne, mobilisées contre un cancer du cerveau. L’équipe dit aussi avoir trouvé des cellules immunitaires comparables dans la moelle de crânes humains, ce qui suggère que ce dispositif ne se limite pas à la souris.

Source : eurekalert.org