Notre compréhension de la fonction des neurones contenant des catécholamines a été aidée par des méthodes neuroanatomiques de visualisation de ces neurones
Il y a près de deux décennies, Falck et Hillarp ont tiré parti du fait qu’en présence de formaldéhyde les catécholamines se cyclisent pour former des produits intensément fluorescents . Avec un microscope à fluorescence, les neurones contenant des catécholamines pouvaient être visualisés dans des coupes minces obtenues à partir de tissus préalablement exposés à des vapeurs de formaldéhyde. Une modification de la méthode utilise l’acide glyoxylique et a permis d’améliorer la sensibilité et d’obtenir un fluorophore plus stable pour une visualisation encore meilleure des axones fins et des terminaisons.
Une fois que les enzymes qui synthétisent les catécholamines ont été purifiées, il a été possible d’éliciter des antisérums contre chaque enzyme et de localiser l’enzyme par immunocytochimie. Des sections fines de tissu peuvent être incubées avec un anticorps contre une enzyme particulière, par exemple, un lapin anti-DBH, puis incubées avec un second anticorps lié à un marqueur, tel que la fluorescéine ou la peroxydase de raifort. Ces marqueurs peuvent être facilement visualisés et examinés au microscope. Cette technique permet de distinguer les neurones contenant de la PNMT qui synthétisent l’épinéphrine des neurones noradrénergiques dépourvus de PNMT ; de même, les neurones noradrénergiques contenant de la DBH peuvent être séparés des neurones contenant de l’AD qui ne possèdent pas cette enzyme. Le clonage des gènes qui codent pour les enzymes de biosynthèse catécholaminergique permet d’utiliser l’hybridation in situ pour localiser les ARNm dans des neurones particuliers.
Enfin, l’avantage expérimental a été tiré du processus d’absorption hautement sélectif des catécholamines. Ainsi, après incubation avec du NE radioactif, les axones noradrénergiques peuvent être mis en évidence au niveau ultrastructurel par des techniques autoradiographiques. Par ailleurs, après administration du congénère 5-hydroxydopamine, qui est absorbé activement et stocké dans les vésicules, les terminaux contenant des catécholamines peuvent être distingués par la présence de précipités denses de 5-hydroxydopamine dans leurs vésicules. De plus, des anticorps contre les transporteurs ont été utilisés en immunocytochimie et leurs ARNm ont été cartographiés par hybridation in situ. Ces études confirment généralement les résultats des études précédentes.