Une étude récente publiée dans Cell a révélé comment environ 1 100 récepteurs olfactifs exprimés sur les neurones sensoriels sont ordonnés dans des positions spatiales strictement réglementées dans le tissu épithélial tapissant la cavité nasale. Une autre étude publiée à la même époque dresse une carte complémentaire de l'expression des récepteurs olfactifs dans l'épithélium olfactif et de leurs connexions neuronales avec le bulbe olfactif du cerveau.
Il s'agit de la première carte de répartition spatiale des récepteurs olfactifs au monde. Cette réalisation bouleverse complètement la perception olfactive vieille de 30 ans et est considérée comme une avancée majeure dans l'industrie.
Grâce au séquençage unicellulaire et à la transcriptomique spatiale, l’équipe de recherche scientifique a analysé environ 5 millions de neurones chez des centaines de souris, a réussi à cartographier la distribution précise d’environ 1 100 récepteurs olfactifs dans la cavité nasale et a simultanément révélé leurs schémas de connexion neuronale avec les bulbes olfactifs du cerveau.
Auparavant, les milieux universitaires croyaient généralement que les récepteurs olfactifs étaient répartis de manière aléatoire dans la cavité nasale ; mais la nouvelle carte confirme que chaque récepteur occupe une position fixe et s'étend du haut vers le bas de la cavité nasale sous forme de bandes horizontales. Différentes bandes se croisent pour former une structure topologique hautement ordonnée.
L’étude a également révélé que la distribution du gradient de l’acide rétinoïque est un facteur clé dans la régulation du positionnement des récepteurs et que le processus de développement est strictement contrôlé par les gènes.
Cette carte correspond un à un au mode de traitement du bulbe olfactif du cerveau, indiquant que la cavité nasale et le cerveau suivent le même ensemble de logique de développement, ce qui fait que le système olfactif, comme la vision, l'audition et le toucher, a une relation de cartographie spatiale claire.
Cette découverte renverse le modèle traditionnel des manuels scolaires et fournit une base théorique fondamentale pour le traitement de la perte d'odeur par la réparation des cellules souches : seule une greffe de cellules souches couvrant la totalité de la cavité nasale peut restaurer complètement la fonction olfactive.
Actuellement, l’équipe de recherche encourage la vérification des tissus humains et tente d’établir la correspondance entre les bandes odorantes et réceptrices. Il devrait être utilisé à l’avenir dans de nombreux domaines tels que le diagnostic des maladies et la détection intelligente.