La neurogénèse dans le bulbe olfactif de souris adulte
Le problème que l'on se pose
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Dans le bulbe olfactif de la souris de nouvelles cellules se mettent en place de façon continue. Le problème est ici de savoir si ces nouvelles cellules perdurent et combien de temps, et si certains facteurs comme les entrées sensorielles, ici la perception sensorielle olfactive, modifient cette durée.
La méthode
Les cellules nouvellement produites seront identifiées grâce au marquage par la BrdU (bromo-désoxy-Uridine). Ces cellules marquées sont visibles sur des coupes de bulbes olfactifs. Il est donc possible de les compter et de ramener leur nombre à une surface pour obtenir une densité de cellules néoformeés.
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| Cellules BrdU-positives dans la couche granulaire du bulbe olfactif (souris) | Schéma d'interprétation du marquage des noyaux par la BrdU (analogue de la thymidine, incorporé dans l'ADN lors de sa replication) |
Pour obtenir ces coupes il est nécessaire de sacrifier l'animal.
Ainsi, pour étudier la durée de survie de ces neurones au cours du temps il est nécessaire de travailler sur plusieurs animaux différents, qui seront sacrifiés
- soit 15 jours après l'injection de BrdU ,
- soit 45 jours après ,
- soit 6 mois après.
Par ailleurs l'influence de la perception olfactive sur la durée de survie de ces neuronesa été étudiée par une PRIVATION olfactive, en obstruant l'une des deux narines de chaque animal utilisé.
Les résultats
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Croquis de la coupe sagittale de l'encéphale de souris passant par un des bulbes olfactifs (BO) et photographie au microscope photonique d'une coupe histologique transversale de l'un de ces bulbes (NC neocortex, CV cervelet). |
Analyse des coupes par comptage direct sur les croquis (calques)
Pour chaque animal, différentes coupes successives sont faites, toujours dans les mêmes régions des bulbes olfactifs: coupe 1, 2 ou 3, d'avant en arrière. Pour chacun de ces niveaux de coupe (exemple pour l'animal 10, le niveau de coupe N°2, ou "coupe 2 ", est notée animal 10-2), l'une des sections correspond à la narine ouverte, l'autre à la narine obstruée.
Après photographie de la lame histologique un calque coloré est produit , il délimite les différentes zones du bulbe olfactif et entoure chaque cellule marquée. Le croquis du haut correspond à la section du bulbe du côte de la narine ouverte, et celle du bas du côté de la narine obstruée.
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Animal 10, coupe niveau 1 Photo au microscope optique et calque interprétatif |
Calque animal 10-1 |
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Calque animal 10-2 |
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Calque animal 10-3
Analyse des données Excel
Les donneés fournies dans le fichier Excel correspondent, pour chaque animal, aux comptages faits sur une ou deux de ces trois niveaux de coupes (dans la zone granulaire centrale, autour de la zone sous-ventriculaire ZSV) .
Elles fournissent, pour chaque coupe et pour les deux narines, le nombre de cellules marquées (qui peut être aussi évalué par comptage direct sur les croquis) et la surface de la zone granulaire nécessaire pour calculer la densité de marquage.
- Télécharger le fichier Excel complet (avec calcul de densité, et moyennes selon durée et présence/absence de stimulation olfactive ainsi que graphique)
On peut également donner ce fichier aux élèves comme support de travail à compléter, en ne fournissant que les surfaces des zones granulaires de chaque coupe et en leur donnant les croquis faits pour chaque animal.
- Télécharger les croquis (documents Word, les N° des coupes sont indiqués sous les croquis , le croquis du haut correspond toujours à la narine ouverte et le croquis du bas à la narine obstruée )
- 15 jours après injection BrdU = animal 10 (coupe 1 et 2)
- 45 jours après injection de BrdU = animal 65 (coupe 1 et 2) et animal 72 (coupe 1 et 2)
(Remarque: l'animal 65 coupe 1 donne des valeurs à l'opposé des autres coupes...laissé pour montrer "la rélativité" d'un résultat global, pour simplifier on peut ne prendre que l'animal 72 pour illustrer la durée de 45 jours, l'histogramme en sera plus parlant !)
- 6 mois après injection de BrdU = animal 48B (lire seulement la coupe 2)
Traitez les données obtenues de façon à répondre au problème posé initialement concernant la durée de survie de ces cellules et l'effet de la privation sensorielle
- Voir les conclusions de cette étude dans les diapositives du chercheur
Poursuite de la recherche; variation du facteur "entrées sensorielles" dans le sens opposé
Puisque l'effet d'une privation sensorielle a montré un effet négatif sur la survie des cellules néoformées, on est en droit de penser qu'au contraire une STIMULATION olfactive devrait augmenter le nombre de cellules en survie.
Une étude a été menée sur deux groupes de souris. Les unes ont été élevées dans un environnement standard et les autres dans un environnement enrichi olfactivement (davantage de stimulations par des odeurs variées).
La même méthode a été utilisée, les animaux des deux lots on reçu une injection de BrdU à 20 jours et ont été sacrifiés 20 jours plus tard.
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| Protocole pour les deux groupes de souris éléves en conditions standard (ligne noire) ou avec enrichissement olfactif (ligne rouge) |
- Télécharger le fichier Excel donnant les résultats obtenus
- Télécharger les croquis des coupes de bulbe olfactif d'un animal de chacun des 2 lots
(permettant un comptage direct du nombre de cellules marquées)
- Animal N°11 = lot avec enrichissement olfactif
- Animal N°24 = lot sans enrichissement olfactif
Compléter votre réponse au problème général de l'influence des entrées olfactives sur la neurogénèse chez la souris
Question pour aller plus loin: que deviennent ces cellules néoformées ?
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| Un marquage par la GFP (green florescent protein) permet de suivre les cellules néoformées dans le bulbe olfactif |
