Il senso dell’olfatto è un organo di senso con il quale si percepiscono e distinguono gli odori. E' definito un senso chimico in quanto interpreta i segnali captati dai recettori olfattivi in presenza di sostanze chimiche (volatili) Anatomia e istologia Il neurone olfattivo I recettori olfattivi Fisiologia del sistema olfattivo Codifica degli odori

macrosmatici anosmatici microsmatici

Anatomia del sistema olfattivo umano

Sezione sagittale del naso di maiale

Mucosa olfattiva

L’epitelio olfattivo

L’epitelio olfattivo

L’epitelio olfattivo

L’epitelio olfattivo

L’epitelio olfattivo

Il neurone olfattivo

                      The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2004 "for their discoveries of odorant receptors and the organization of the olfactory system"                                 Richard Axel Linda B. Buck     1/2 of the prize USA Columbia University New York, NY, USA; Howard Hughes Medical Institute Fred Hutchinson Cancer Research Center Seattle, WA, USA; Howard Hughes Medical Institute b. 1946 b. 1947      Nel 1991 è stata scoperta una grande famiglia di geni (circa 1000) che controllano i recettori dell’olfatto. Per la prima volta sono stati clonati e caratterizzati i recettori olfattivi di mammifero.

Analisi immunoistochimica (Dott. Dong-Jing Zou of Columbia University, New York) Epitelio olfattivo di topo Epitelio olfattivo di maiale

I recettori olfattivi sono proteine a 7 eliche transmembrana OUT IN RESIDUI CONSERVATI RESIDUI VARIABILI

Odorant Binding-Proteins (OBP)

Odorant binding protein vertebrati 18-20 kD insetti 14-16 kD

Il meccanismo di trasduzione del segnale è mediato dalla cascata dell’AMPc

L’attivazione del meccanismo di trasduzione del segnale olfattivo porta ad una depolarizzazione del neurone olfattivo Ca++ Na+

LA CODIFICA DEGLI ODORI Cosa è un odore? Quanti sono gli odori di base? (l’alfabeto olfattivo) Quanti odori riusciamo a discriminare? Quanto e’ sensibile il sistema olfattivo? Quale e’ la chiave di lettura delle molecole odorose? E’ possibile analizzare e riprodurre gli odori?

Qualsiasi composto in grado di legarsi ad un recettore olfattivo Caratteristiche degli odori composti organici a basso peso molecolare molecole alifatiche o aromatiche molecole sature o insature molecole cariche o neutre possono contenere diversi gruppi funzionali Qualsiasi composto in grado di legarsi ad un recettore olfattivo

Odoranti Frutta Floreale Putrido Odori di solventi chimici Erbaceo Citralva Citral dimetil acetale Citronella b-Ionone Citronellyl acetate Isoamyl acetate Limonene Lyral Putrido 3-Hexylpyridine 2-Hexylpyridine Hedione Coniferan Geraniol Helional Decanal Amylsalicylate Dimethyloctanol Acetophenone a-Pinene Phenylethyl alcohol Lilial Furfuryl mercaptan Triethylamine Phenylethylamine Isobutyric acid Pyrrolidine Isovaleric acid Odori di solventi chimici Toluene Ethanol Chloroform Butanol Pyridine Xylene Acetic acid Erbaceo D-Carvone Eugenol Cinnamic aldehyde Isoeugenol Benzaldehyde Ethyl vanilin Menta Isomenthone L-Carvone Menthone Eucalyptol

citral-dimethyl-acetal citralva citronella geraniolo mentone eugenolo

QUALE E’ LA CHIAVE DI LETTURA DELLE MOLECOLE ODOROSE? i recettori olfattivi sono proteine essi riconoscono delle molecole odorose: dimensioni forma posizione dei gruppi funzionali

Codifica degli odori

un neurone - un recettore

Distribuzione spaziale e temporale dell’attività neuronale

Le soglie di risposta a diverse sostanze variano moltissimo nell’uomo Sostanza soglia di risposta (mg/l) etiletere 5,83 cloroformio 3,30 olio di menta 0,02 iodoformio 0,018 acido butirrico 0,009 propilmercaptano 0,006 muschio artificiale 4x 10-5 metilmercaptano 4x 10-7 (Ganong WF., 1983)

{ 2.6% 1% 2.5% 0.9% Geni OR in differenti organismi Organismi verme Moscerino della frutta Zebrafish Topo Uomo Genome 97 Mb 19,000 genes 120 Mb 13,000 genes 1.7 Gb 2.8 Gb 40,000 genes 2.9 Gb { geni OR 500 CRs 62 OR, 69 GR >100 ORs 1000 ORs 350 ORs 2.6% 1% 2.5% 0.9%

L’olfatto ha un legame diretto con il sistema limbico, sede dell’emozioni e della memoria. Gli odori rimangono impressi nel cervello umano molto a lungo, stoccati a livello del sistema limbico, sottoforma di emozioni legate alle situazioni in cui sono stati sentiti per la prima volta. L’olfatto ha relativamente pochi legami diretti con la parte più nuova del cervello, specie la neocorteccia sinistra, che ospita i centri del linguaggio. Ne consegue che abbiamo difficoltà ad esprimere gli odori attraverso il linguaggio e quando percepiamo un odore, invece di elaborarlo e cercare di definirlo, si attivano emozioni e ricordi, e ci formiamo subito un ‘”OPINIONE” in proposito, prima che riusciamo a identificarlo.

approccio psicofisico IL CODICE OLFATTIVO approccio psicofisico odore floreale