La neurogenesi nell’epitelio olfattivo è regolata da un gran numero di fattori di crescita e recettori attraverso interazioni autocrine e paracrine (Mackay-Sim e Chuah, 2000). La proliferazione e la morte cellulare sono bilanciate nella neurogenesi olfattiva (Calof et al., 1996) e la neurogenesi diminuisce con l’età, suggerendo una ridotta capacità di rigenerazione e riparazione del tessuto in individui più anziani (Nakashima et al., 1984; Loo et al., 1996). La neurogenesi è compromessa nell’ipotiroidismo (Mackay-Sim e Beard, 1987).,

Sono stati identificati fattori di crescita che agiscono in diversi stadi del lignaggio cellulare dalla cellula staminale al neurone. Ad esempio, EGF e FGF2 stimolano la proliferazione della cellula staminale (cellula basale orizzontale) e del progenitore neurale (cellula basale globosa), rispettivamente (Newman et al., 2000). LIF viene rilasciato dai neuroni morenti per indurre la proliferazione dei progenitori neurali (Bauer et al., 2003). Il danno cellulare rilascia NO che induce anche la proliferazione dei progenitori, riducendo la differenziazione. La differenziazione neuronale è indotta da TGFß e IGF1 (Newman et al.,, 2000) e piccole molecole tra cui dopamina (Feron et al., 1999b) e NPY (Jia e Hegg, 2010). La famiglia delle neurotrofine di fattori di crescita e recettori sono presenti nelle diverse cellule dell’epitelio olfattivo, ma i ruoli funzionali non sono ancora stati chiariti (Feron et al., 2008).

La neurogenesi continua nell’epitelio olfattivo umano, almeno in vitro, ed è osservata nella mucosa olfattiva ottenuta post-mortem e mediante biopsia, anche da individui di 17-72 anni (Wolozin et al., 1992a; Murrell et al., 1996, 2005)., Queste osservazioni indicano che la neurogenesi continua per tutta la vita umana adulta come in altri mammiferi.

C’è stato dibattito sull’identità della cellula staminale nell’epitelio olfattivo con evidenza sia per la cellula basale orizzontale che per la cellula basale globosa. Un indicatore comunemente usato è la ritenzione a lungo termine di 3H-timidina assunta durante la sintesi del DNA durante il ciclo cellulare. Usando questo abbiamo identificato una cellula di conservazione dell’etichetta nella membrana basale con durata del ciclo cellulare di diversi mesi (Mackay-Sim e Kittel, 1991)., Diversi studi di trapianto hanno suggerito che la cellula basale globosa potrebbe sostituire tutti i tipi di cellule (Huard et al., 1998) ma successivi studi di tracciatura del lignaggio utilizzando topi transgenici hanno dimostrato inequivocabilmente che la cellula basale orizzontale può dare origine a tutti i tipi di cellule dopo danni tossici dell’epitelio (Leung et al., 2007). È probabile che la rigenerazione e il turnover normali non richiedano cellule basali orizzontali, ma piuttosto una cellula progenitrice multipotente tra le cellule basali globose. Questo modello suggerisce una gerarchia di staminali/progenitori proliferanti., L’esistenza di una gerarchia pone la questione se ci siano altre “cellule staminali” nella mucosa olfattiva. Ad esempio, le cellule olfattive di ensheathing sono una glia proliferante che circonda il nervo olfattivo, ma ci sono prove che derivano dall’epitelio olfattivo (Chuah e Au, 1991), sebbene gli studi di tracciamento del lignaggio non supportino la loro derivazione da cellule basali orizzontali o globose, almeno nell’adulto (Leung et al., 2007)., Prove recenti indicano che le cellule olfattive di ensheathing sono di origine della cresta neurale e non dal placode olfattivo durante lo sviluppo embrionale (Barraud et al., 2010).

C’è stato un dibattito sul fatto che la cellula basale globosa o la cellula basale orizzontale siano la “vera” cellula staminale nell’epitelio olfattivo. Il trapianto di cellule basali globose etichettate retroviralmente nell’epitelio rigenerante ha indicato che queste cellule potrebbero dare origine a neuroni, cellule di supporto, ghiandole e dotti olfattivi e cellule basali orizzontali (Huard et al., 1998; Chen et al., 2004)., Ciò era in contrasto con la posizione basale orizzontale delle cellule di ritenzione dell’etichetta (Mackay-Sim e Kittel, 1991). Questo conflitto è stato risolto di recente quando è stato dimostrato da un topo transgenico in cui sono state etichettate tutte le progenie di cellule basali orizzontali (Leung et al., 2007). Questo studio ha dimostrato che in normali condizioni di laboratorio c’era poco contributo delle cellule basali orizzontali all’epitelio olfattivo., Tuttavia, dopo il danno chimico all’epitelio olfattivo, l’epitelio rigenerante era costituito quasi interamente da progenie di cellule basali orizzontali, compresi i neuroni sensoriali e tutti gli altri tipi di cellule, comprese le cellule basali globose. Collettivamente queste osservazioni indicano che le cellule basali orizzontali possono essere una cellula staminale quiescente che dà origine a progenitore multipotente proliferante (le cellule basali globose), come suggerito in precedenza (Rehn et al., 1982).