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SYSTEME NEUROSENSORIEL ET PSYCHIATRIE– Sens chimique : olfaction et gustation
18/10/2013
Labbé Justine L3
Système Neurosensorielle et Psychiatrie
Pr Bartolomei, Neurophysio
6 pages
Sens chimique : olfaction et gustation
Plan
A.Gustation
I. La perception
II.Mécanisme générale de la transformation du goût
III.Transfert vers le SNC
B.Olfaction
I.Organisation générale
II.Transduction des Odeurs
III.enregistrement des neurones olfactifs
C.Anomalie de la perception olfactive
I.Disomie
II.Odorat et vieillissement
Prof sexy et sympa vous avez raté qqch !!
Olfaction et gustation sont deux sens ayant des points communs
➢ Stimuli chimiques (odeurs saveurs)
➢ Perception mêlée (aliments, rétro-olfaction)
➢ Sens d’alerte mais soumis à un apprentissage important chez l’homme
➢ Structures cérébrales communes en particulier au niveau de la perception hédonique
➢ Systèmes perceptifs différents
A. Gustation
I. La perception
Sens du goût présent et important dès la naissance (reconnaissance odeurs et goût mère)
Apprentissage tout au long de nos expériences (caractère hédonique des aliments)
La perception gustative est liée à la discrimination de 5 saveurs de base (correspondant à 5 récepteurs) :
o Salé,
o sucré,
o amère,
o acide,
o umami (acide glutamique)
Correspondance Saveur chimique :
• Salé : NaCl ou autres sels (ex sel de potassium)
• Acide : acides
• Sucré : sucres mais aussi autres molécules (sucres artificiels tel que l'aspartame) Pas de correspondance
stricte pour le sucre : plusieurs molécules
• Pas de correspondance chimique particulière pour le goût amères (ions K+, Mg++, quinine, café : 800
composants...)
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•
Umami : Viandes fromages, champignons et plus généralement dans la cuisine asiatique ; correspond à
l’acide glutamique
Organe du goût : Langue
SNC
Langue
Papilles
G
Bourgeons G
(1-500)
Cellules
Gustatives
(50-100)
Les papilles gustatives sont sur la langue
● Au fond de la langue : papilles caliciforme
● Latéralement : papilles foliées
● En avant : papilles Fungiformes
Ces papilles ont des bourgeons gustatifs avec un nombre variable
mais plus nombreux au fond que à l'avant de langue :
➢ très nombreux sur les caliciformes
➢ modéré pour les papilles foliées
➢ faible dans les papilles fungiformes
Pore
Le bourgeon est une structure en forme d’oignon, avec un pore supérieur.
Il contient des cellules réceptives du goût (50 à 100) : les TRC ( = Taste R cells)
Les TRC sont entourés de :
– cellule basale : renouvellement fréquent dût à la durée de vie de 15j des TRC
– fibres nerveuse (fibres efférentes)
II. Mécanisme générale de la transformation du goût
Les saveurs stimulent des cellules TRC (via des récepteurs des canaux) il va s’en suivre alors une modification
du potentiel (dépolarisation) du TRC qui active les fibres nerveuses (PA) par libération d'un neuro-médiateur.
Les 5 goûts ont des mécanismes spécifique :
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Ø Détection du salé : canaux Na+ sensibles à l’amiloride
Exprimés dans des cellules TRC spécifiques.
Mécanisme spécifique à de petites concentration d'apport en NaCl mais si l'apport est trop important, toutes les
cellules vont se retrrouver stimulées pas l'entrée d'autres récepeteurs au sel (même si aucun recepteur TCR du
NaCl sur la cellule)
Chaque cellule TRC à un type de R spécifique d’un goût (salé par exemple)
Pour les autres saveurs : R transmembranaires couplés à des protéines G
Pas de dépolarisation directe par l’entrée du Na+ mais grâce à des Protéines G dépendantes.
Ø Acide
Longtemps peu connue travaux récents (années 200)
Protéine PKD 1L3 et 2L1. Le dimère de ces deux protéines est nécessaire pour que le R soit efficace, puis
dépolarisation de la cellule : effet indirect passant par une cascade liée au protéine G (= R métabotropique).
Ø Amer
Les substances amères sont détectées par une trentaine de Récepteurs T2R différents (à 7 domaines
transmembranaires)
Trentaine de gènes chez l’homme et les souris
Plusieurs isoformes possible dans la même cellule
Détection puissante et non spé de l’amer (poison ++)
Ø Saveurs sucrée et Umami
Famille des R T1R
Sont aussi détectées par des similaires de la famille T2
Ce sont des formations d'hétéro dimère(« hétéro R ») :
La saveur sucrée est due à T1R2-T1R3
La saveur umami T1R1-T1R3
Chaque bourgeon gustatif contient un nombre variables de TCR avec plusieurs spécificités (plusieurs
récepteurs aux différentes saveurs)
D
e gauche à droite :
Bleu : bitter
Bleu ciel Salty
Vers Sour
Jaune : Umami
Rouge sweet
Vert
Bleu
Bleu ciel
Rouge
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III.
Transfert vers le SNC
Une fois que les fibres nerveuses se dépolarise
(neurones bipolaires) les transmissions de
l’influx passe par les nerfs en direction du tronc
cérébral puis au niveau du tractus solitaire, il y
ensuite une décussation au niveau du bulbe et
les fibres gagnent le thalamus.
A partir de ce-dernier les fibres relais envoie
l’information vers le cortex gustatif au niveau
cortical.
3 Nerfs
Antérieur de la langue : nerf VII
Postérieur de la langue : nerf IX, et X
Cortex gustatif : petite zone localisée dans l’insula antérieure. (Dans la profondeur de la vallée Sylvienne)
Expérience : IRM fonctionnel : Neuro-anatomie fonctionnelle du goût
BOLD : modification d’oxygénation par modification du débit cérébral analysable en IRM fonctionelle.
Absorption de substances (amer, sucré etc) en étudiant les réponses au niveau du SNC.
Tous les goût vont activer de façon bilatérale d’une région particulière : la partie antérieur de l’insula.
Quand on demande d’apprécier et surtout savourer, juger le caractère agréable ou désagréable, il existe une
activation des régions orbito-frontal (idem pour l'odorat)
B. Olfaction
Peut-être aussi un système d’alarme (odeurs de fumée etc..)
Plus de 5 millions de substance odorantes (80% serait perçues comme désagréable)
L’apprentissage est comme pour le goût important
C’est un système à 2 neurones ne passant pas par le thalamus et atteignant directement le SNC
Les molécules odorantes sont des corps chimique assez volatil pour atteindre le neuro-épithélium olfactif
Petite taille (<300Da) bonne solubilité dans l’eau pour traverser le mucus
Molécules aromatiques et aliphatiques++
Un grand nombre de molécules peuvent réunir ces conditions de 10 000 à 20 000 substances sont actuellement
qualifiées d’odorantes.
I.
Organisation générale
• Epithélium olfactif dans les fosses nasales
• Fixation des odeurs sur des R spé
• Emission d’un message nerveux (PA)
• Relais au niveau du bulbe olfactif
• Transfert vers le SVC (cortex olfactif)
[aucun relais thalamique]
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Epithelium olfactif :
10 cm2, Contact du mucus
3types cellulaires :
o Cellules olfactives R (COR) : neurones bipolaires avec une dendrite et un axone, ils sont
renouvelées toutes les 3 semaines environ
o Cellules basales (renouvellement)
o Cellules de soutien
II.
Transduction des Odeurs
Fixation des odeurs sur des R au niveau dendritiques (cils)
R à 7 domaines transmembranaires avec une protéine G,
Nombreuses formes (1000 gènes chez rats, 350 chez homme)
Chaque COR a un seul type de R
L’activation des R provoque une dépolarisation des cellules (protéine G) et émettent des PA par leurs axones.
III.
Enregistrements des neurones olfactifs
Les COR ont un seul R uniques mais certains sont sensibles à plusieurs odeurs selon le R
Un odorant peut stimuler, en fonction de son motif chimique, différents R (et inversement un récepteur peu
reconnaître plusieurs site d'une même substance odorante) .
La combinaison des R permettent d’avoir une sensibilité aux odeurs
Relais dans le bulbe olfactif :
Les cellules bipolaires envoient leurs axones à travers la lame criblée de l’éthmoïde vers le bulbe olfactif où elle
fait synapse dans un gloméruile olfactif avec un deuxième neurone (cellule mitrale), qui va quitter le bulbe
olfactif pour gagner, à travers le tractus olfactif, le cortex olfactifs dans le SNC.
Projection centrales
➢ Cortex temporal interne : cortex piriforme, amygdales (région émotionnelle), cortex entorhinal sur
hippocampe (région mémoire)
Vers
➢ Cortex Préfrontal : Orbito frontal
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Expérience : enregistrements des réponses évoquées dans l’amygdale sous l’effet de stimuli olfactif
Amygdale peut moduler l’olfaction via la mémoire émotionnelle
Amygdale peut moduler la consolidation impliquée dans la mémoire hippocampes, rhinal cortes
L’inactivation bilatérale de l’A abolit l’apprentissage olfactif
Chez l’Homme atteinte bilatéral des A altère l’apprentissage olfactif et la reconnaissance des odeurs
Le jugement hédonique (agréable ou desagréable?) va activer les mêmes zones hédoniques du goût citées
précédemment : dans la partie basale du lobe frontal
L’intensité est juger dans l’insula
C. Anomalie de la perception olfactive
I) dysosmie
Dysosmie quantitative :
le patient a une perte de l’odorat (hyposmie ou anosmie) ou la perception d’un odorat trop développé
(hyperosmie)
Dysosmie qualitatives
La cacosmie est la perception d’une mauvaise odeur qui existe réellement à l’intérieur du corps du sujet
La parosmie est la perception d ‘une mauvaise odeur déclenchée par la perception d’une molécule odorante
provoquant usuellement une sensation plutôt agréable
Hallucination olfactive est la perception erronée d’une odeur
Exemple de causes de troubles olfactifs
Odorats et pathologie rhino-sinusienne (rhinites,..)
Odorat et traumatisme crânien
Jusqu’à 25% des Trauma crânien sévères (globalement 7%), anosmies ou hyposmie sévères
II) Odorat et vieillissement
Odorat et toxique (tabac cocaïne, radiothérapie, médicaments)
Tumeurs cérébrales (base du lobe frontal)
Epilepsies aura olfactive dans les crises de l’amygdale ou du système orbito-frontal
Et voilà ces deux ronéos faits, dur durs vus le débit de la première....
Un immense merci à Dorothée !!!!!
Et libre cours à votre imagination …
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