Un tout nouvel organe sensible à la douleur découvert sous notre peau / A brand new pain-sensitive organ discovered under our skin
Les cellules de Schwann nociceptrices (en rouge) s’enroulent autour des cellules nerveuses (en bleu) à qui elles transmettent le signal de la douleur. © Hind Abdo et al, Science, 2019
Ce n'est pas tous les jours que l'on découvre un nouvel organe dans le corps. En mars 2018, des chercheurs américains avaient déjà proposé de définir l'interstitium, constitué de l'ensemble des tissus interstitiels, comme organe à part entière . En 2017, c'était le mésentère qui prétendait briguer le titre de 79e organe du corps humain. Aujourd'hui, des chercheurs du Karolinska Institutet de Stockholm (Suède) affirment à leur tour avoir découvert un nouveau type de cellules gliales cutanées qui joueraient un rôle important dans la perception de la douleur. Formant un réseau de mailles dans la couche sous-cutanée supérieure, ces cellules pourraient être considérées comme un organe à part entière.
Un réseau de nouveaux nocicepteurs
Jusqu'à présent, il était admis que la sensation de douleur - quand par exemple nous touchons une surface brûlante ou que l'on se coince un doigt dans une porte - était transmise via les nocicepteurs, des récepteurs périphériques situés sous la peau et dont les fibres nerveuses sont la plupart dépourvues de myéline. Leur isolation électrique est assurée par les cellules de Schwann, des cellules gliales périphériques qui entourent les axones des neurones, chargés de transmettre le signal au cerveau. Les chercheurs suédois affirment aujourd'hui, dans une étude parue dans la revue Science, avoir identifié un nouveau type de cellules de Schwann qui seraient capables de ressentir directement la douleur, indépendamment des cellules nociceptrices elles-mêmes.
Pour le vérifier, Patrik Ernfors et ses collègues ont utilisé l'optogénétique. Une protéine sensible à la lumière a été introduite dans les cellules de Schwann de souris afin de pouvoir les stimuler artificiellement avec un laser. Lorsque la lumière était activée, les souris montraient des comportements indiquant une douleur, en se léchant ou en agitant leurs pattes. Les chercheurs ont ensuite désactivé les cellules de Schwann impliquées dans ce mécanisme et procédé à trois types de stimulations douloureuses (froid, chaud, et piqûre d'épingle). Ils ont alors remarqué que seule la douleur mécanique (piqûre d'épingle) était diminuée, ce qui suggère que ces cellules gliales, baptisées « cellules de Schwann nociceptrices », ne seraient sensibles qu'à ce type de douleur.
Mieux comprendre les douleurs chroniques
« Nous démontrons l'existence d'un organe jusqu'alors inconnu avec un rôle essentiel dans la détection de stimulis douloureux, assure Patrik Ernfors. Ces cellules gliales mécanosensibles par nature sont intimement associées aux nerfs nociceptifs non myélinisés et leur transmettent des informations nociceptives ». Cette découverte pourrait avoir des implications importantes dans le traitement des douleurs chroniques comme les neuropathies périphériques, avancent les chercheurs.
Il convient cependant de rester prudent au sujet d'expériences menées sur la souris. Elles n'impliquent pas forcément que ces cellules de Schwann nociceptrices jouent le même rôle chez l'Homme. Cependant, « tous les organes sensoriels découverts précédemment chez la souris se sont avérés présents aussi chez l'humain », précise le scientifique Patrik Ernfors au site Gizmodo.
A brand new pain-sensitive organ discovered under our skin
Until now, it was thought that the ability to feel pain was reserved for nociceptive cells of the skin without myelin. Researchers now claim to have identified a network of subcutaneous glial cells of a new type that can respond to painful stimuli.
The nociceptive Schwann cells (in red) wrap around the nerve cells (in blue) and transmit the pain signal to them. Hind Abdo et al, Science, 2019
It is not every day that you discover a new organ in your body. In March 2018, American researchers had already proposed to define interstitium, made up of all interstitial tissues, as an organ in its own right. In 2017, it was the mesentery that claimed to be the 79th organ of the human body. Today, researchers at the Karolinska Institutet in Stockholm, Sweden, say they have discovered a new type of skin glial cells that would play an important role in the perception of pain. Forming a network of meshes in the upper subcutaneous layer, these cells could be considered as a separate organ.
A network of new nociceptors
Until now, it has been accepted that the sensation of pain - when, for example, we touch a burning surface or get a finger stuck in a door - is transmitted through nociceptors, peripheral receptors located under the skin and whose nerve fibres are mostly myelin-free. Their electrical isolation is ensured by Schwann cells, peripheral glial cells that surround the axons of neurons, responsible for transmitting the signal to the brain. Swedish researchers now claim, in a study published in the journal Science, that they have identified a new type of Schwann cells that would be able to feel pain directly, independently of the nociceptor cells themselves.
To verify this, Patrik Ernfors and his colleagues used optogenetics. A light-sensitive protein has been introduced into mouse Schwann cells in order to artificially stimulate them with a laser. When the light was on, the mice showed behaviours indicating pain by licking or waving their paws. The researchers then deactivated the Schwann cells involved in this mechanism and performed three types of painful stimuli (cold, hot, and pinprick). They then noticed that only mechanical pain (pinprick) was reduced, suggesting that these glial cells, called "nociceptive Schwann cells", would only be sensitive to this type of pain.
Better understand chronic pain
"We are demonstrating the existence of a previously unknown organ with an essential role in the detection of painful stimuli," says Patrik Ernfors. These mechanosensitive glial cells are by nature intimately associated with nociceptive nerves that are not myelinated and transmit nociceptive information to them. This discovery could have important implications for the treatment of chronic pain such as peripheral neuropathies, the researchers argue.
However, caution should be exercised when conducting mouse experiments. They do not necessarily imply that these nociceptive Schwann cells play the same role in humans. However, "all the sensory organs previously discovered in mice have also been found to be present in humans," says scientist Patrik Ernfors at the Gizmodo site.