LES CELLULES GANGLIONNAIRES PHOTOSENSIBLES

Dès que l’on s’est aperçu que notre horloge biologique centrale, située dans le noyau suprachiasmatique de l’hypothalamus, a besoin d’être resynchronisée quotidiennement par la lumière du jour, on a suspecté les photorécepteurs du système visuel d’être à l’origine de ce photo-entraînement.

C’est donc avec un certain étonnement que plusieurs équipes travaillant sur le rythme circadien en arrivèrent à la conclusion, au début des années 2000, qu’il existait un autre système photosensible chez l’être humain. Cet autre système était non pas dédié à la vision mais servait plutôt à déterminer l’intensité lumineuse générale. Exactement comme le fait le posemètre d’un appareil photo dont la fonction n’est pas de fixer avec précision l’image, mais de déterminer le bon temps d’exposition en fonction de l’intensité lumineuse disponible. 

Différentes expériences montrèrent assez vite que ce nouveau système n’utilisait pas ou alors très peu les photopigments connus à l’époque, soit la rhodopsine des bâtonnets et les différentes opsines des cônes. Il utilisait plutôt la mélanopsine et/ou le cryptochrome, deux protéines photosensibles dont l’implication dans ce nouveau système est encore débattue.

Autre surprise, les cellules qui contiennent ces nouveaux pigments photosensibles ne sont ni les cônes ni les bâtonnets de la rétine, mais bien certaines cellules ganglionnaires. Surprenant parce que ces cellules n’étaient reconnues que pour intégrer et exporter le signal lumineux hors de l’œil grâce à leur axone qui forme le nerf optique. Elles n’avaient donc jamais été suspectées de capacités photoréceptrices ni de propriétés électrophysiologiques adaptées à la détection de l’intensité lumineuse ambiante. Il s’agit en fait d’un sous-groupe de cellules ganglionnaires possédant de longues dendrites couvrant de larges portions de la rétine et un axone (indiqué par la flèche sur le dessin ci-contre) qui rejoint le noyau suprachiasmatique de l’hypothalamus.

Cellule ganglionnaire de la rétine de souris envoyant un axone (pointé par la flèche) vers le noyau suprachiasmatique. Source : Ralph Nelson, http://webvision.med.utah.edu