Fiutati i comportamenti basati sugli odori

Ad oggi, si conosce ancora poco circa i meccanismi neurali e genetici dietro al comportamento guidato dagli odori. Le proprietà funzionali e neuroanatomiche del moscerino della frutta Drosophila melanogastersono simili, ma meno complesse, rispetto a quelle dei mammiferi, il che le rende ideali per uno studio. I ricercatori con finanziamenti dell’UE per il progetto OLFACTORYIGLURS (Olfactory perception in Drosophila: analysis of a novel iGluR-related family of odorant receptors) hanno studiato in tempo reale i comportamenti basati sugli odori.

I recettori olfattivi della Drosofila,chiamati recettori ionotropici, sono strutturalmente simili ai recettori ionotropici del glutammato (iGluR) che si trovano nel sistema nervoso dei vertebrati. Gli scienziati si sono focalizzati sui recettori ionotropici per delucidare la funzione e l’evoluzione dei recettori olfattivi e al fine di ottenere la rappresentazione dei segnali sensoriali nel cervello.

La completa evoluzione genomica e l’analisi di espressione in situhanno rivelato due sottofamiglie di recettori ionotropici che fanno parte del sistema olfattivo nei protostomi. Questo ramo del regno animale comprende artropodi, nematodi e molluschi. I recettori ionotropici ad antenna si trovano negli insetti mentre i recettori specie-specifici sono espressi nei neuroni gustativi periferici e interni, suggerendo un ruolo relativo al rilevamento del gusto.

Notevoli sforzi sono stati posti nell’architettura molecolare di tali recettori, così come per i loro circuiti neurali, mediante registrazioni elettrofisiologiche e imaging cellulare. Alcuni nuovi esperimenti hanno fornito informazioni sull’architettura periferica inerente ai recettori ionotropici e alla loro funzione. Si tratta di una prospettiva interessante con numerose applicazioni pratiche, in quanto tali recettori potrebbero essere considerati come chemiorecettori personalizzati.

Gli studi sui circuiti neurali dei recettori ionotropici hanno aiutato i ricercatori a determinare il modo in cui tali recettori rilevano gli stimoli chimici e i corrispondenti modelli spaziotemporali dell’attività neurale del cervello. Di conseguenza, ora è possibile confrontare le proprietà dei sistemi di chemiorecettori relativi a recettori ionotropici con altri sistemi di chemiorecettori, fornendo nozioni più approfondite circa sviluppo e funzioni dei recettori ionotropici. Attraverso la manipolazione dei singoli percorsi sensoriali, i ricercatori hanno potuto analizzare anche il comportamento guidato dagli odori negli organismi.

I risultati del progetto vantano applicazioni nella lotta antiparassitaria, così come per rilevazione di inquinanti e diagnosi clinica, attraverso la modulazione del comportamento basato sull’olfatto Questi risultati sono importanti per chimici ecologisti, neuroscienziati, biologi e ricercatori in campo biomedico.