Odorat : des scientifiques ont trouvé comment retrouver le sens perdu

Une équipe de chercheurs révèle une organisation insoupçonnée du système olfactif. Une avancée majeure qui pourrait transformer la compréhension des odeurs et ouvrir la voie à de nouveaux traitements.

Longtemps, l’odorat a fait figure d’exception dans le paysage des neurosciences. Là où la vision, l’audition ou le toucher disposent depuis des décennies de cartographies précises décrivant la manière dont leurs récepteurs s’organisent et transmettent l’information au cerveau, le sens olfactif reste encore une énigme pour les scientifiques. « L’olfaction est super mystérieuse », résume dans un communiqué de presse, Sandeep Datta, professeur de neurobiologie à la faculté de médecine de Harvard.

Mais cette zone d’ombre commence à se dissiper. Dans une étude publiée le 28 avril dans la revue Cell, son équipe dévoile ce qui ressemble au premier tableau détaillé des récepteurs olfactifs dans le nez. Une avancée qui bouleverse plusieurs décennies de certitudes et pourrait, à terme, ouvrir la voie à de nouvelles thérapies contre la perte d’odorat.

Un sens longtemps laissé dans le flou

Pour la plupart d’entre nous, sentir paraît évident. L’odorat nous alerte d’un danger – une fuite de gaz, un aliment avarié –, affine notre perception du goût et réveille parfois, en une fraction de seconde, des souvenirs profondément enfouis. Pourtant, sur le plan biologique, son fonctionnement reste jusqu’ici mal compris.

La difficulté vient du système en lui-même. Chez la souris, modèle utilisé dans cette étude, environ 20 millions de neurones olfactifs expriment plus d’un millier de types différents de récepteurs. À titre de comparaison, la vision des couleurs repose principalement sur trois grands types de récepteurs.

Depuis l’identification des premiers récepteurs olfactifs en 1991, les chercheurs tentaient de comprendre s’ils obéissaient à une logique d’organisation spatiale. Faute de technologies adaptées, seules quelques portions du tissu olfactif avaient pu être observées. Une hypothèse traversait alors la pensée des scientifiques : la répartition de ces récepteurs serait essentiellement aléatoire, faisant de l’odorat un sens à part.

L’équipe de Harvard vient de démontrer l’inverse. En combinant deux séquençages, les chercheurs ont analysé près de 5,5 millions de neurones issus de plus de 300 souris. « Il s’agit sans doute aujourd’hui du tissu neuronal le plus séquencé jamais réalisé, mais nous avions besoin de cette quantité de données pour comprendre le système », souligne Sandeep Datta.

Quand le nez dialogue avec le cerveau

Le résultat montre que les neurones olfactifs ne sont pas répartis au hasard. Ils s’organisent en bandes horizontales très regroupées, du haut vers le bas du nez, selon le type de récepteur qu’ils expriment.

« Nos résultats mettent de l’ordre dans un système que l’on pensait auparavant dépourvu d’ordre, ce qui change conceptuellement notre façon de penser son fonctionnement », explique le chercheur.

Plus frappant encore, cette organisation nasale correspond à celle observée dans le bulbe olfactif, la première structure cérébrale chargée de traiter les odeurs. Comme pour la vue ou l’ouïe, il existe donc une continuité cartographique entre l’organe sensoriel et le cerveau.

Les scientifiques ont également identifié l’un des mécanismes à l’origine de cette précision : l’acide rétinoïque, une molécule impliquée dans la régulation de l’activité génétique. Sa concentration forme un gradient dans le nez, orientant chaque neurone vers l’expression du récepteur approprié selon sa position.

« Nous démontrons que le développement peut accomplir cet exploit d’organiser un millier de récepteurs olfactifs différents en une carte incroyablement précise et cohérente chez tous les animaux », détaille le professeur Datta.

Bientôt un nouveau traitement pour retrouver l’odorat ?

Au-delà de ces résultats, cette découverte pourrait avoir des implications médicales concrètes. La perte d’odorat, longtemps négligée, a été remise au premier plan par la pandémie de Covid-19. Elle touche aussi de nombreux patients souffrant de traumatismes, de maladies neurodégénératives ou du vieillissement.

Or les traitements restent quasi inexistants. « On ne peut pas régler le problème des odeurs sans comprendre comment elles fonctionnent à un niveau fondamental », insiste le neurobiologiste.

Les chercheurs étudient désormais les tissus humains pour déterminer si cette organisation est conservée d’une espèce à l’autre. L’objectif : poser les bases de futures thérapies, qu’il s’agisse de greffes cellulaires ou d’interfaces cerveau-machine.

Car restaurer l’odorat dépasse largement le simple confort sensoriel. « L’odorat a un impact profond et omniprésent sur la santé humaine ; le restaurer n’est donc pas seulement une question de plaisir et de sécurité, mais aussi de bien-être psychologique », rappelle Datta. Une manière de rappeler qu’au bout du nez se joue aussi une part essentielle de notre rapport au monde.