Network e sistemi fisiologici- parte 1

TRPA.

Ciascuna sottofamiglia presenta caratteristiche specifiche

Tutti i TRP sono permeabili ai cationi mono e divalenti tranne:

TRPM4, M5 (permeabili solo ai monovalenti);

TRPV5, V6 (permeabili solo al Ca2 .

Canali TRP negli ORGANI DI SENSO

TRPC2 neuroni vomero-nasali (attivato dal feromone);

TRPV1 calore intenso (agonista: capsaicina);

TRPV3 dolore;

TRPM5 gusto (dolce, amaro);

TRPM8 freddo intenso (agonista: mentolo);

TRPA1 stimoli meccanici (cellule ciliate).

L'apertura dei canali TRP genera una corrente entrante e/o un aumento di Ca2

intracellulare

Gusto e olfatto sono definiti sensi viscerali, poiché sono in stretta continuità con

l'apparato digerente. Inoltre sono a stretto contatto tra loro; difatti, quando si è

raffreddati, la mancanza dell'olfatto causa una parziale perdita del gusto.

L'olfatto lavora in stretta collaborazione con il gusto, contribuento ad una completa

recezione dle gusto. Olfatto e gusto utilizzano chemiocettori, recettori che

rispondono a stimoli chimici, capaci di convertire uno stimolo in un impulso di natura

elettrica.

Olfatto

L’olfatto è, probabilmente, il senso meno conosciuto rispetto agli altri in quanto la

sua funzione è strettamente dipendente dal soggetto che sperimenta la sensazione.

Per mezzo di esso l’uomo ha la capacità di esaminare, cioè di fare uno screening

dell’ambiente che lo circonda.

Questo perché le molecole odorifere (a contatto con la mucosa olfattiva) vengono

captate dai chemiocettori, questi sono in grado di trasdurre il segnale, inviando

l’informazione a sistemi sempre più complessi.

Lo stimolo olfattivo, infatti, parte dai recettori olfattivi che, a livello del bulbo

olfattivo proiettano, poi, il segnale a livello: dell’ippocampo, all’ipotalamo e alla

corteccia. permette di riconoscere l’odore.

La corteccia frontale quindi permette sia di risalire alle

L’ippocampo è la sede della memoria degli odori,

esperienze pregresse relative all’odore, sia di conservare nella memoria nuovi

odori che ha esaminato

sono la sede dell’aspetto emozionale, ovvero della

L’ipotalamo e l’amigdala

reazione che si ha di fronte all’odore, che può essere sia una reazione lieta

(magari quella di un profumo) oppure una reazione negativa rispetto ad un

odore che non fa piacere. A livello comunicativo, il volto esprime la reazione che

abbiamo di fronte all’odore proprio grazie a questi due organi.

EPITELIO OLFATTIVO:

L’epitelio olfattivo è molto piccolo nell’uomo (circa 10 cm2 .

Le dimensioni dell’epitelio olfattivo sono direttamente proporzionali alla necessità e

all’importanza che l’odore occupa nella sopravvivenza dell’individui.

Per esempio, i cani hanno un epitelio olfattivo molto più grande rispetto a quello

umano che, invece, ha perso la capacità di discriminare le persone in base agli odori.

Anche i maiali hanno un epitelio olfattivo molto specializzato, soprattutto per il sangue. Infatti,

quando vengono portati a macello, sono consapevoli di ciò che sta succedendo e, di conseguenza,

liberano molti fattori di stress, tra cui l’adrenalina.

L’epitelio olfattivo è formato da:

Recettori dell’olfatto o cellule olfattive

Cellule di supporto: le cellule di sostegno o sustentacolari sono intercalate a

quelle olfattive, cui forniscono supporto trofico e strutturale.

NOTA La slide del prof indica le cellule di supporto come le cellule deputate alla

produzione del muco; questo è errato perché a produrre il muco sono le

Ghiandole di Bowman, presenti al di sotto della lamina basale

Cellule basali che rigenerano i recettori ogni 4 8 settimane (l’epitelio è in

continua evoluzione

RECETTORI OLFATTIVI

I recettori olfattivi sono localizzati in una zona specializzata della mucosa nasale,

detta membrana mucosa olfattiva, che si estende verso il basso lungo il setto

nasale, lateralmente sul turbinato superiore e in una piccola parte del turbinato

medio. Questa zona si estende per circa 5cm. Le cellule olfattive non sono altro che

neuroni bipolari.

Oltre ai recettori, la membrana contiene cellule di sostegno e cellule progenitrici.

La membrana mucosa olfattiva ha il compito di produrre una sostanza mucosa che

serve a permettere alle molecole odorose di venire a contatto con l’epitelio olfattivo.

Dal basso verso l’alto, ogni cellula olfattiva possiede:

Ciglia che dipartono dal bastoncello olfattivo. Sono prolungamenti amielinici

immersi nella mucosa olfattiva e che recano sulla superficie i recettori olfattivi

Un dendrite corto e spesso, con una espansione apicale detta bastoncello

olfattivo.

Un corpo cellulare

Un assone che porta l’informazione verso il bulbo olfattivo.

I neuroni olfattivi hanno una emivita di poche settimane e vengono generate con

elevata frequenza, per mezzo delle cellule basali.

La membrana mucosa olfattiva è costantemente coperta da muco prodotto dalle

ghiandole di Bowmann.

Se la secrezione è eccessiva (come nel caso di alcuni virus ma anche nel semplice

raffreddore), si allontana la capacità delle molecole di raggiungere il recettore

olfattivo e, quindi, gli odori vengono percepiti di meno.

La quantità di muco da esser secreta è determinata da meccanismi di feedback, i

quali cercano di mantenere costante la produzione del muco stesso.

Nel caso di malattie i meccanismi di feedback vengono “persi” e ciò causa una

iperstimolazione di muco.

BULBO OLFATTIVO

Gli assoni dei neuroni olfattivi attraversano un sottile strato osseo chiamato lamina

cribrosa per raggiungere il bulbo olfattivo.

Nel bulbo olfattivo gli assoni delle cellule olfattive formano sinapsi con i dendriti di

varie cellule: le cellule mitrali e le cellule a ciuffo, formando delle strutture note come

glomeruli olfattivi. Sia le cellule mitrali che quelle a ciuffo proiettano verso la

corteccia olfattiva.

Nei bulbi olfattivi sono presenti anche:

Cellule periglomerulari, cioè interneuroni inibitori che connettono i glomeruli tra

loro

Cellule dei granuli, sprovviste di assoni che formano sinapsi con i dendriti

laterali delle cellule mitrali e a ciuffo.

LA CORTECCIA OLFATTIVA

La corteccia olfattiva raccoglie le fibre olfattive che provengono dal bulbo. Gli assoni

delle cellule mitrali e delle cellule a ciuffo raggiungono la corteccia olfattiva

passando attraverso la stria olfattiva intermedia e la stria olfattiva laterale e formano

sinapsi con le cellule piramidali della corteccia. Altre fibre proiettano all’amigdala,

coinvolta nelle risposte emotive a stimoli olfattivi, ed all’ippocampo, implicato nelle

memorie olfattive.

TRASDUZIONE DEL SEGNALE

Nel processo di trasduzione del segnale olfattivo rivestono un importante ruolo le

“odorant-binding proteins”. Si ipotizza che nel muco esistano queste proteine capaci

di legare le sostanze odorose e di trasferirle ai recettori.

Tutti i recettori olfattivi sono accoppiati a proteine G e agiscono mediante AMP

ciclico o Fosfolipasi C, determinando un aumento transitorio del calcio intracellulare.

SOGLIA E DISCRIMINAZIONE OLFATTIVE

Affinché una sostanza sia percepita deve soddisfare alcuni requisiti di

concentrazione nell’aria. Esiste, infatti, una soglia di attivazione; esistono alcune

molecole che possono essere percepite anche ad una concentrazione molto bassa,

altre invece, che hanno bisogno di una dose molto più alta di concentrazione.

Questo vuol dire che l’olfatto ha una soglia di discriminazione molto sottile che rende

possibile il riconoscimento di sostanze che possono creare problemi con altre che,

invece, sono “innocue”.

I DISTURBI DELL’OLFATTO:

Iposmia: lieve riduzione dell’olfatto, come quella che riscontriamo nel comune

raffreddore.

Anosmia totale: perdita totale dell’olfatto od assenza della percezione

dell’olfatto; generalmente si ha o per infezione (transitoria) oppure per lesione di

una delle vie del nervo olfattivo (permanente)

Anosmia specifica: diminuita sensibilità verso una singola sostanza odorifera, o

gruppo di sostanze correlate, con preservazione della sensibilità per le altre

sostanze

Cacosmia: disturbo olfattivo con percezione di odori fetidi; non si conosce

l’origine

Gusto

Il senso del gusto serve a discriminare ciò che entra nella bocca e, soprattutto,

serve a riconoscere i veleni e le sostanze tossiche.

Quindi, in altre parole: il senso del gusto dà una guida al senso dell’appetito e al

tempo stesso protegge dai veleni. Il gusto possiede anche un aspetto edonistico

dovuto alla percezione del piacere nel mangiare.

L’attrazione per i carboidrati è fondamentale in quanto essi sono la fonte primaria di

energia, fonte immediata rispetto ai lipidi che sono meno disponibili, seppur più

importanti.

I carboidrati, soprattutto quelli semplici, sono quelli che riescono in modo più

facile ad essere scissi in glucosio che viene captato dalle cellule che se ne

nutrono.

Dal salato, invece, siamo attratti perché è fonte di sodio.

L’amaro e l’acido sono, invece, sensazioni spiacevoli perché la maggior parte

delle sostanze tossiche e velenose, o semplicemente, il cibo avariato, sono

acide o amare.

Talvolta il cervello può percepire come piacevole una leggera sensazione di acido e

di aspro (ad esempio: quando mettiamo l’aceto nell’insalata oppure beviamo il

chinotto) in quel caso il nostro cervello riconosce che quel sapore è “accettabile”

solo perché unito ad altri gusti.

I RECETTORI DEL GUSTO

I recettori del gusto sono presenti nei calici gustativi, contenuti a loro volta nelle

papille gustative. Ciascuna papilla contiene da una a diverse centinaia di calici

gustativi.

Ogni calice è formato da:

Cellule recettrici del gusto: il numero è circa 50 150 La vita media di queste

cellule è di circa 2 settimane

Cellule basali le quali si differenziano in 10 12 giorni nelle vere e proprie cellule

recettrici del gusto

I gusti che le cellule recettrici percepiscono sono cinque: salato, amaro, dolce e

umami.

Il senso gustativo dell’umami è stato aggiunto solo di recente, dopo l’identificazione

del suo recettore. Esso è indotto dal glutammato, in particolare il monosodio

glutammato, ampiamente usato nella cucina asiatica.

Contrariamente a quello che si pensava nei decenni scorsi, non esistono differenze

regionali della lingua per la sensibilità ad un particolare gusto in quanto tutti i gusti

possono essere percepiti da tutti i calici gustatici. Per cui non esiste una specificità

della sede del gusto.

Il 90% dei recettori del gusto tende ad essere sensibile ad uno o d