20.6: Récepteurs olfactifs : emplacement et structure

Le processus de l’olfaction, également connu sous le nom d’odorat, est un système de réponse chimique sophistiqué. Les neurones sensoriels spécialisés qui facilitent ce processus, appelés neurones récepteurs olfactifs, sont situés dans un segment supérieur de la cavité nasale, appelé épithélium olfactif. Les neurones sensoriels olfactifs sont bipolaires, leurs dendrites s'étendant du sommet de l'épithélium jusqu'au mucus qui tapisse la cavité nasale. Les molécules en suspension dans l'air, lorsqu'elles sont inhalées, traversent l'épithélium olfactif et se dissolvent dans le mucus. Ces molécules, appelées odorants, se lient à des protéines spécifiques qui maintiennent leur solubilité dans le mucus et facilitent leur transport vers les dendrites olfactives. Les complexes odorants-protéines se lient aux protéines réceptrices de la membrane cellulaire des dendrites olfactives. Les protéines réceptrices sont couplées aux protéines G et génèrent un potentiel membranaire progressif dans les neurones olfactifs.

L'axone du neurone olfactif provient de la surface basale de la couche épithéliale, traverse un foramen olfactif dans la plaque criblée de l'os ethmoïde, puis se projette dans le cerveau. L'ensemble de ces axones, appelé tractus olfactif, s'interface avec le bulbe olfactif sur la surface ventrale du lobe frontal. En conséquence, ces axones bifurquent, empruntant des chemins divers vers diverses régions du cerveau. Certains axones convergent vers le cerveau, en particulier le cortex olfactif primaire dans les régions inférieure et médiale du lobe temporal. À l’inverse, d’autres structures cibles sont nichées dans le système limbique et l’hypothalamus, facilitant le lien entre les odeurs et la mémoire durable et les réactions émotionnelles. Un exemple de ce phénomène est l'évocation de souvenirs émotionnels par certaines odeurs, comme l'arôme d'un aliment originaire du lieu d'origine. Notamment, l'olfaction est la modalité sensorielle singulière qui contourne une synapse du thalamus avant d'interagir avec le cortex cérébral. Cette interconnexion profonde entre le système olfactif et le cortex cérébral explique pourquoi les odeurs peuvent servir de formidables catalyseurs de mémoire et d’émotion.

Le tissu épithélial respiratoire, y compris les neurones olfactifs, peut être sensible aux dommages causés par des substances nocives en suspension dans l'air. Par conséquent, les cellules neurales olfactives de l’épithélium respiratoire subissent une régénération périodique, au cours de laquelle les axones des neurones nouvellement formés doivent établir des connexions appropriées au sein du bulbe olfactif. Ces axones émergents guident leur voie de croissance en suivant les axones existants in situ dans le nerf crânien.

Anosmie : la déficience de la fonction olfactive

Le nerf olfactif, essentiel à la perception de l'odorat, peut connaître une dégradation ou une perte totale en raison d'un traumatisme facial grave, un scénario fréquemment observé dans les accidents de la route. Cette affection particulière est appelée « anosmie ». Le mouvement relatif du lobe frontal et de l’os ethmoïde pourrait entraîner la section des axones du tractus olfactif. Les personnes pratiquant des sports de combat professionnels sont souvent sensibles à l'anosmie en raison de blessures constantes au visage et à la tête. De plus, certains médicaments, notamment les antibiotiques, peuvent potentiellement induire une anosmie en exterminant simultanément tous les neurones olfactifs. L'absence d'axones dans le nerf olfactif implique que les axones des neurones olfactifs nouvellement générés n'ont pas de chemin vers leurs connexions respectives dans le bulbe olfactif. L'anosmie peut également être transitoire en raison d'une inflammation résultant d'infections respiratoires ou d'allergies.

L'anosmie peut diminuer l'expérience gustative en rendant les aliments insipides. Les personnes dont la capacité olfactive est compromise peuvent avoir besoin de niveaux accrus d'épices et d'assaisonnements pour détecter la saveur de leurs aliments. Il existe un lien potentiel entre l’anosmie et les états dépressifs légers, car la diminution du plaisir dérivé de la nourriture pourrait potentiellement susciter un sentiment omniprésent de mélancolie.

La capacité de régénération des neurones olfactifs diminue, conduisant à une anosmie liée à l'âge. Cela peut expliquer l’utilisation accrue de sel chez les personnes âgées par rapport aux individus plus jeunes. Cependant, une consommation accrue de sodium peut augmenter le volume sanguin et la pression artérielle, augmentant ainsi la probabilité de maladies cardiovasculaires chez les personnes âgées.

L’organe olfactif est situé sur le toit de la cavité nasale. Il recouvre la conque nasale supérieure de chaque côté de la cloison nasale.

Il se compose du tissu conjonctif appelé lamina propria et de l’épithélium olfactif, une zone de cinq centimètres carrés riche en neurones sensoriels olfactifs.

Chaque neurone olfactif est un neurone bipolaire. Leurs dendrites apicales se poursuivent dans un bulbe et forment plusieurs cils olfactifs non mobiles rayonnants qui contiennent des protéines réceptrices.

Les neurones olfactifs sont entrecoupés de cellules de soutien cylindriques et de glandes olfactives, qui produisent du mucus autour des cils olfactifs.

Le mucus aide à capturer et à dissoudre les odorisants en suspension dans l’air, ce qui permet une détection efficace par les protéines réceptrices.

De plus, l’épithélium olfactif contient également des cellules souches olfactives à la base. Ils se différencient tous les 30 à 60 jours pour remplacer les anciens neurones olfactifs.