Les cellules immunitaires résidentes du cerveau sont les microglies. Dotées de prolongements mobiles, elles surveillent constamment les tissus et sont prêtes à réagir en cas de lésion, d'infection ou de présence de protéines anormales. Au repos, elles participent également à l'élagage synaptique et au perfectionnement des circuits neuronaux au cours du développement et à l'âge adulte.

Lorsqu'elles sont activées, les cellules microgliales peuvent phagocyter des débris, libérer des cytokines inflammatoires et recruter d'autres cellules immunitaires. La réponse est généralement protectrice, mais une activation chronique ou excessive contribue à la pathologie des maladies neurodégénératives, des accidents vasculaires cérébraux et des traumatismes. Les cellules microgliales proviennent de progéniteurs du sac vitellin et forment une population auto-renouvelable distincte des macrophages périphériques.

Les outils modernes de génétique et d'imagerie ont révélé que la microglie est extrêmement dynamique et hétérogène. Son double rôle dans la défense et le maintien normal du cerveau en fait une cible importante pour les interventions thérapeutiques dans un nombre croissant de pathologies neurologiques.

Une seule cellule microgliale peut établir des contacts avec plusieurs synapses tout en surveillant simultanément l'environnement local à la recherche de menaces.