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Les mécanismes moléculaires de la perception olfactive.

Auteur : Dr. Valéry MATARAZZO - CNRS UPR 9024 - Laboratoire de Neurobiologie - Marseille, France.

Adresse actuelle : Johns Hopkins Medical Institute - Department of Neurosciences, Baltimore, MD, USA -


A - Principales caractéristiques du système olfactif chez les vertébrés :

A3.1. La recherche des cellules souches :

L'attrait de cette neurogenèse olfactive chez l'adulte s'est, bien évidemment, portée sur l'ambition de découvrir les cellules qui sont à l'origine de ce lignage. On doit la plus grande partie des travaux à Anne Calof ainsi qu'à ses collaborateurs (pour revue voir Calofa et al., 1998). Si les observations in vivo désignaient les cellules basales globulaires en tant que candidates potentielles (Caggiano et al., 1994), les approches in vitro ont montré qu'il ne s'agit pas des cellules souches.

La mise en culture d'explant d'épithélium olfactif prouvait bien une capacité des cellules globulaires à acquérir le phénotype neuronal (N-CAM) et à se différencier en neurones olfactifs, mais le système in vitro n'était pas viable. En effet, les cellules globulaires ne se renouvellent pas. Elles ne produisent qu'une mitose qui aboutit à deux cellules filles dont chacune présente le phénotype N-CAM. Ces cellules ne sont en fait que les précurseurs immédiats des neurones olfactifs (INPs) et n'ont pas la capacité de se renouveler (Calof et Chikaraishi, 1989). Cependant, les auteurs ont constaté que l'incorporation, dans le milieu de culture, du facteur de croissance fibroblastique de type 2 (FGF-2) pouvait augmenter la prolifération pendant 4 jours de cellules très rares dans l'explant (DeHamer et al., 1994). Ces deux résultats ont tout de même permis de déduire deux hypothèses sur le profil des cellules souches. La première était que ces cellules ne devaient pas comporter de phénotype N-CAM positif étant donné que les précurseurs immédiats ne l'ont pas. La deuxième, basée sur les effets du FGF-2, supposait l'existence de facteurs de croissance qui pourraient provenir in vivo du stroma sous-jacent à l'épithélium olfactif (la sous-muqueuse) et qui seraient susceptibles de jouer un rôle dans le maintien de la neurogenèse. Ainsi, la sélection des cellules suivant le phénotype N-CAM négatif, suivie d'une co-culture avec des extraits de sous muqueuse olfactive a permis d'isoler une colonie cellulaire présentant les caractéristiques des cellules souches (Mumm et al., 1996; Calofa et al., 1998). Comme pour le système hématopoétique, ces cellules sont très rares (1 / 3600) (Dexter et Spooncer, 1987). Elles sont capables de se renouveler pendant 13 jours in vitro et de se différencier en neurones olfactifs matures. Calofb et son groupe (1998) ont également observé que les neurones olfactifs matures exercent une régulation négative sur la production des cellules souches. Par conséquent, le nombre de neurones olfactifs pourrait être régulé en agissant sur la genèse des cellules souches. On ne sait toujours pas si la neurogenèse olfactive répond à la levée de ce signal inhibiteur permanent ou bien, au contraire, à un signal déclencheur.

L'absence, pour le moment, de marqueur moléculaire spécifique pour ces cellules potentiellement souches ne permet pas de les distinguer des autres types cellulaires.
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