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Stéphane Oliet dans Neuron

Gliotransmission: le point avec les meilleurs scientifiques de la question

Le 27 février 2014

Gliotransmitters Travel in Time and Space.
1) Araque A, 2) Carmignoto G, 3) Haydon PG, 4) Oliet SH, 5) Robitaille R, 6) Volterra A. Neuron. 2014 Feb 19;81(4):728-739. doi: 10.1016/j.neuron.2014.02.007.


Summary

The identification of the presence of active signaling between astrocytes and neurons in a process termed gliotransmission has caused a paradigm shift in our thinking about brain function. However, we are still in the early days of the conceptualization of how astrocytes influence synapses, neurons, networks, and ultimately behavior. In this Perspective, our goal is to identify emerging principles governing gliotransmission and consider the specific properties of this process that endow the astrocyte with unique functions in brain signal integration. We develop and present hypotheses aimed at reconciling confounding reports and define open questions to provide a conceptual framework for future studies. We propose that astrocytes mainly signal through high-affinity slowly desensitizing receptors to modulate neurons and perform integration in spatiotemporal domains complementary to those of neurons.



Il s'agit plus d'un article de "perspective" que d'une revue de synthèse. Elle est signée par les plus grands noms de la gliotransmission. Dans cet article, nous essayons d'identifier les règles ou principes qui gouvernent la gliotransmission en prenant compte les propriétés spécifiques des astrocytes afin d'établir un cadre conceptuel pour les futures études. Nous y présentons des hypothèses permettant de réconcilier certaines données apparemment contradictoires de la littérature .

Nous pensons que la gliotransmission est un phénomène assez général mais qui peut être très hétérogène d'une structure voire d'une synapse à l'autre, en particulier en terme d'identité des gliotransmetteurs, de la signalisation intracellulaire astrocytaire, des voies de libération, de la modulations de la transmission synaptique et de l'excitabilité neuronale. Nous mettons en particulier l'emphase sur le fait que les astrocytes ne fonctionnent pas sur la même échelle spatio-temporelle que les neurones.

De plus, nous essayons de décortiquer les différentes étapes de la gliotransmission susceptibles d'être sensibles aux conditions expérimentales utilisées dans les études ayant produit des résultats négatifs quant à la contribution de la gliotransmission aux fonctions synaptiques. Cela inclut l'âge des animaux, la température, la localisation précise du signal calcique intracellulaire, son amplitude et sa durée de ce transitoire calcique, etc.

L'idée est de regarder devant nous et de poser sur la table les questions qu'il faudra aborder dans les études à venir sans pour autant mettre de côté les données contradictoires.


This more a perspective article than a review. It is authored by the major protagonists in the field. In this paper, we tried to identify emerging principles governing gliotransmission while taking into account the specific properties of astrocytes.

We are presenting several hypotheses, attempting to reconcile some of the contradictory data available in the literature. We think that gliotransmission is an ubiquitous process that comes in many different flavours. Such heterogeneity can be seen between brain regions but also could prevail at neighbouring synapses. This includes the identify of the gliotransmitter, the signalling mechanism leading to its release, the release process itself and the modulation of synaptic transmission and neuronal excitability.
We are emphasizing the fact that astrocytes and neurons work on different spatio-temporal scales. Furthermore, we are trying to dissect out the different steps of gliotransmission that are likely to be sensitive to the experimental conditions used in studies that have yielded contradictory results.

This includes the age of the animals, temperature, the localization of the calcium transient, its amplitude and duration, etc. The idea is to set up a conceptual framework for future studies. 



Author information

1.Instituto Cajal, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, 28002 Madrid, Spain; Department of Neuroscience, University of Minnesota, Minneapolis, MN 55455, USA.
2. Istituto di Neuroscienze, Consiglio Nazionale delle Ricerche and Dipartimento Scienze Biomediche, Università di Padova, 35121 Padova, Italy. Electronic address: giorgio.carmignoto@bio.unipd.it.
3. Department of Neuroscience, Tufts University School of Medicine, Boston, MA 02111, USA.
4. Inserm U862, Neurocentre Magendie, 33077 Bordeaux, France; Université de Bordeaux, 33077 Bordeaux, France.
5. Département de Neurosciences, Université de Montréal, Montréal, QC H3C 3J7, Canada; Groupe de Recherche sur le Système Nerveux Central, Université de Montréal, Montréal, QC H3C 3J7, Canada.
6. Département de Neurosciences Fondamentales (DNF), Faculté de Biologie et de Médecine, Université de Lausanne, 1005 Lausanne, Switzerland.

Contact / Stéphane Oliet (stephane.oliet @ inserm.fr)
Dernière mise à jour le 27.02.2014

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Stéphane Oliet
DR CNRS
Responsable d'Equipe - Relations glie-neurone

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