Feromoni 2013. L'olfatto, il sistema nervoso ed i suoi segreti.

Bush, Swallowed, Woodstock '99:

IL NASO sa CHI è CHI?

Le funzioni chemosensoriali del naso umano sono sottovalutate. Vedi gli studi recenti (2009) di Bettine Pause, Dusseldorf Univ. pubblicato su Plos One (Prehn-Kristensen A et al., Induction of Empathy by the Smell of Anxiety, Plos One 2009), secondo i quali ad es. la percezione chemosensoriale dell'ansia sembra stimolare automaticamente le risorse del cervello correlate all'empatia. Brevemente, esaminando con Risonanza Magnetica Funzionale il cervello dei soggetti sperimentali: odorare il campione di sudore di chi deve sostenere un esame o un processo non illumina nel cervello di chi lo annusa le stesse aree attivate dal campione di sudore prodotto da attività sportiva.

Nonostante le persone non siano in grado di differenziare razionalmente gli stimoli chemosensoriali, il “contagio emotivo” esiste ed è efficacemente mediato dal sistema olfattivo.

Dài cazzo, non distrarti!

L'insegnamento tradizionale riferiva che il senso dell'olfatto rileva i composti volatili che possono poi consentire l'identificazione di sostanze che possono essere utili o dannose, come ciò che è buono o il cibo andato a male. Tuttavia, una crescente evidenza dalla ricerca, sia in ambito animale che umano, suggerisce che l'olfatto può servire ad altri e più pregnanti obiettivi, come quello della scelta del partner nella riproduzione sessuale.

EVOLUZIONE E FINALITA' DELL'OLFATTO

Il chemo-senso (il sistema di rilevamento olfattivo su base chimica) è il più fondamentale dei sensi. Lo si può trovare nella più semplice delle forme di vita, per esempio batteri rilasciano sostanze nel loro mezzo che regolano la riproduzione della loro colonia. Durante l'evoluzione e negli animali più complessi, il neuroepitelio olfattivo si è sviluppata come un settore specialistico chemosensibile atto ad a individuare e valutare i vari composti nell'ambiente, che possono quindi suscitare risposte proporzionali.

Che questo sia il più fondamentale dei nostri sensi viene evidenziato in esseri umani come in altri animali dai collegamenti diretti di neuroni olfattivi ai centri limbici e di memoria del cervello:

 Il sistema limbico è una parte filogeneticamente molto 'vecchia' del cervello dei mammiferi che governa le emozioni e comportamenti, come l'aggressività, la paura o gli istinti di accoppiamento/riproduttivi. Queste connessioni in molti animali provocano una risposta comportamentale specifica ad un odoranti, legato alla memoria di quell'odorante. Infatti il sistema olfattivo può essere vista come un'estensione del cervello limbico, in quanto esso è l'unico sistema sensoriale collegato direttamente con i centri comportamentali senza richiesta preventiva d'elaborazione delle informazioni sensoriali in altri centri (come il talamo). In molti di noi un odore  può richiamare qualcosa alla memoria, in molti animali gli odori evocano anche direttamente una risposta comportamentale.

Tutto chiaro?

I composti che vengono rilevati dal nostro epitelio olfattivo non sono solo tutti quelli in essere nell'ambiente in cui siamo inseriti. Le specie rilasciano anche segnali chimici nell'ambiente la cui funzione è comunicare la loro presenza e/o evocare risposte comportamentali in altri membri della loro specie, solitamente e principalmente con finalità riproduttive. Il termine 'feromone' è stato coniato nel 1950 per una sostanza secreta da un animale che provoca una reazione specifica in un altro animale. Le azioni e meccanismi di feromoni sono stati ampiamente studiati negli animali e con i recenti progressi nel campo della biologia molecolare e cellulare appaiono prossime le conferme anche alle tesi più innovative qui esposte.

COMUNICAZIONE FEROMONALE

Comunicazione feromone è noto che esistono in quasi tutti gli animali sociali, dalle formiche e falene ai pesci rossi e tartarughe, serpenti e salamandre, canguri e cani ⁷ . L'animale più studiato, tuttavia, è il topo di laboratorio, dove sono state caratterizzate diverse risposte feromonali. Per esempio:

• Cicli mestruali di topi femmina alloggiati in assenza di un maschio rallentano e alla fine si arrestano (è l'effetto Lee-Boot);
• Cicli mestruali di topi di sesso femminile si riavvieranno e sincronizzeranno a una successiva esposizione a un maschio (è l'effetto Whitten);
• Femmine alloggiate con uno maschio mostrano un esordio più precoce della pubertà rispetto a quelle alloggiati senza (è l'effetto Vandebergh);
• In un topo incinta, l' alloggiamento con un maschio fertile diverso da quello che ha impregnato la femmina causerà interruzione della gravidanza (è l'effetto Bruce).

Queste risposte hanno dimostrato di essere dovute a una varietà di composti volatili rinvenibili nei luidi corporei del topo, in particolare nelle urine. L'importanza generale dell'urina come veicolo feromonale in molti mammiferi è evidente a chiunque abbia mai osservato un cane per una passeggiata: quello è un ottimo modo di distribuire informazioni all'interno di una specie, se l'obiettivo è marcare il territorio, attrarre un compagno, etc. Il metodo di rilevazione dei feromoni è stato studiato ormai in modo convincente. Oltre al sistema olfattivo tradizionale, spesso definito il sistema olfattivo principale, nella stragrande maggioranza degli animali terrestri un sistema olfattivo accessorio è evoluto specificamente per rilevare feromoni a differenza di altri odoranti ambientali. 

Feromoni urinari nel topo

IL SISTEMA OLFATTIVO ACCESSORIO

Il sistema olfattivo accessorio è costituito dall'organo vomeronasale, una struttura tubolare bilaterale sul setto nasale anteriore, e le sue proiezioni al bulbo olfattivo accessorio, che è adiacente ma separato dalla principale bulbo olfattivo. Le informazioni da qui sono proiettate all'amigdala e da lì ad altri centri, in particolare all'ipotalamo; risposte comportamentali e quindi endocrine si possono quindi verificare. L'organo vomeronasale ha una propria serie di recettori, in particolare per i feromoni, che sono distinti dai principali recettori del sistema olfattivo  e sono sovrasensibili.

C'è anche un'altra area accessoria, il terminale nervoso detto 'nervo craniale'. Questo nervo è stato poco studiato in passato, ma è oggi noto per essersi altamente conservato in tutti i vertebrati. L'area nervo craniale secerne l'ormone gonadotropina, con effetti sulla endocrinologia riproduttiva. 

FEROMONI INDIVIDUALI e il MHC

C'è un ulteriore dato di complessità nella comunicazione olfattiva. In termini evolutivi c'è poco vantaggio per un animale di comunicare sesclusivamente con la sua specie e specificare il suo genere sessuale con i feromoni. Appare uno strumento molto più potente il sussistere e l'attivarsi di feromoni per specificare un singolo membro di una specie; il sistema di comprensione e decodifica di tutti i segnali emessi è molto complesso e non appare esauribile la sua catalogazione. Un sistema decodificato è l'MHC.

L'MHC è un insieme di proteine ​​espresse sulla superficie cellulare che specifica in modo univoco, e aiuta nel riconoscimento del sé dal non-sé nella risposta immunitaria. La diversità nel MHC attraverso molteplici combinazioni alleliche è pensata per essere fondamentale per il successo della riproduzione sessuale: la variazione nel sistema immunitario crea un bersaglio mobile per qualsiasi potenziale patogeno. Le MHC combinazioni di alleli si trovano ad essere più varie di quanto ci si aspetterebbe, il che implica che vi è un meccanismo di selezione non casuale di un compagno con un MHC diversa da quello proprio, per evitare incroci perniciosi per la specie. Detto meccanismo di selezione è stato dimostrata nei topi, dove preferenzialmente vengono scelti compagni che esprimono differenti alleli MHC dai propri. Anche in questo caso, gli odoranti feromonali presenti nell'urina sembrano essere il metodo principale di tale comunicazione nei topi. 

L'esatto meccanismo di riconoscimento MHC-specifico odorante deve ancora essere chiarito. Ipotesi attuali suggeriscono che le proteine ​​che sono legati al solco peptide vincolante del MHC possono fornire l'odorante. Ogni MHC sarà preferenzialmente associare una diversa sequenza peptidica, dando così un unico insieme di frammenti di proteine ​​legate a un MHC per ciascun individuo. Quando il complesso MHC-peptide viene poi versato durante il ricambio cellulare, questi frammenti proteici sono escreti nei fluidi corporei, e forse resi volatili dall'azione della microflora intestinale, dando un unico frammento odoroso proteico che è legato all'MHC specifico dell'animale . Il ritrovamento di espressioni di frammenti MHC nel recettore VCR2 vomeronasale ha suscitato grande entusiasmo ma non ha ancora fugato incertezze riguardanti altre aree ricettive.

Una nuova importanza per l'OLFATTO?

Molti di questi risultati si sono avuti solo in questi ultimi anni con i miglioramenti nella tecnologia molecolare, e le relative implicazioni non sono state ancora chiarite. L'evidenza suggerisce che la costituzione MHC di un singolo membro di una specie può essere rilevato dal suo odore, e che tale informazione può essere utilizzata dal rilevatore olfattivo per determinare o meno di accoppiarsi tendendo a diversificare gli alleli MHC nella  progenie, con ciò a migliorare la funzione del sistema immunitario della prole con evidenti ripercussioni sulle possibilità di sopravvivenza dei discendenti. Appare evidente ormai che l'olfatto diventi una componente fondamentale per il successo e l'evoluzione di una specie, un ruolo importantissimo che pochi avrebbero accreditato a questo senso solo pochi anni fa.

È questo di alcuna rilevanza per la rinologia umana? LA nostra specie ha caratteristiche distanti anni luce da quelle degli animali, un'intelligenza sviluppata e facoltà di ragionamento e astrazione, che portano molti a minimizzare le influenze biologiche sul comportamento umano, riconoscendo invece un notevole significato a queste funzioni sensoriali nei mammiferi di ordine inferiore.
Questo "specismo" oggi è influenzato dalla "moda" della relativizzazione e banalizzazione delle diversità. Ma la banalizzazione è una ipotesi ed anche le ipotesi aprono a ricerche, ed è consolatorio pensare che non vi sia ricerca condotta con caparbietà che un quale risultato non lo produca.

Gli effetti dell'odore sulla riproduzione umana sono stati suggeriti dal folklore medievale, nei tempi moderni basta guardare all'industria multimiliardaria dei profumi per vedere la prova evidente che ci deve essere qualche associazione tra odore e l'attrazione sessuale umana. La ricerca in questo settore è sorprendentemente scarsa, ma per ciò che è stato intrapreso ci sono prove che gli esseri umani producono feromoni,  e sono in grado di rilevare i feromoni: mostrano per l'esattezza reazioni comportamentali ed endocrine ai feromoni.

PRODUZIONE DI FEROMONI UMANI

In altri animali i feromoni si trovano in diversi fluidi corporei escreti, da dove sono volatilizzati. La fonte più frequente in altri mammiferi è urina, ma a causa di cambiamenti biologici e sociali, solitamente gli esseri umani trovano l'odore d'urina sgradevole e non vi cercano indizi olfattivi. Questo non vuol dire che gli esseri umani non secernono feromoni nella loro urina: i topi e i cani possono identificare un individuo dalla urina umana,  il che implica che odoranti MHC-specifici devono essere presenti. Recentemente è stato riportato che i cani possono rilevare la presenza di cancro alla vescica nell'urina umana, ed è stato suggerito che questo può essere dovuto ad alterazioni odoranti urinarie oncotiche causate da variazioni nelle cellule MHC. 

Quindi ci sono delle fonti di feromoni umani che gli altri esseri umani possono realmente percepire? E gli esseri umani possono percepire feromoni di altre specie inferiori?

I feromoni sono stati trovati nelle urine e nello smegma umano, nelle secrezioni vaginali e, soprattutto, nelle ghiandole apocrine umane. 

Le ghiandole apocrine sono ghiandole sudoripare modificate che sono presenti nelle aree che si sviluppano nella fase post-puberale: ascellari e pubiche, la loro funzione è prevalentemente di secrezioni odorose. Lo sviluppo specifico di peli in queste regioni (per il resto il nostro corpo è in gran parte glabro) è pensato per favorire la dispersione delle sostanze odoranti in esseri umani sessualmente maturi. I peli offrono un ambiente accogliente in cui l'azione dei batteri "commensali" può volatilizzare le molecole rilasciate dalle ghiandole apocrine. Gli odoranti responsabili devono ancora essere identificati con precisIone, ma steroidi androgeni volatili e basi costituenti MHC si trovano nelle secrezioni ascellari.

gascromatografia di secrezioni ascellari umane (maschili)

RILEVAMENTO DI FEROMONI UMANI

Sulla base di studi sugli animali, si è ipotizzato che l'organo vomeronasale potesse essere il sito di rilevamento feromonale nell'uomo. Tuttavia, anche se l'organo vomeronasale è stato più o meno trovato nell'uomo, si è molto dubitato della sua effettiva consistenza in come recettore.

Tuttavia, questo non significa necessariamente che non esistono altre vie di rilevazione feromonali nell'uomo. Un recente lavoro suggerisce che ci può essere stata troppa enfasi su questa area di ricezione.

Ci sono prove di altri mammiferi ove le risposte feromonali avvengono senza l'organo vomeronasale, e che i principali sistemi olfattivi possono infatti svolgere un ruolo complementare nella rilevazione feromone. Trascrizioni del recettore vomeronasale V1RL1 si trovano nella mucosa olfattiva umana, e questo può riflettere il fatto che negli esseri umani (e alcuni altri mammiferi) il sistema olfattivo accessorio è stato assorbito nel sistema olfattivo principale. Il sistema olfattivo principale ha certamente la capacità della superficie di epitelio olfattivo umano che è mediamente di 22 cm ed esprime oltre 1000 recettori puntativi odoranti (1% di tutti i geni espressi) che, attraverso l'attivazione combinatoria hanno la capacità di rilevare circa 10 000 odoranti.

RISPOSTE feromoniche NELL'UOMO

Naturalmente la produzione di feromoni umani e le prove che possono essere rilevati possono essere solo residui evolutivi; questi risultati sono irrilevanti se gli esseri umani in realtà non mostrano tutte le risposte a feromoni. Ma ci sono prove inequivocabili che gli esseri umani rispondano a taluni di questi messaggeri chimici.

La maggior parte degli esperimenti sono stati condotti utilizzando gli odori raccolti dal cavo ascellare, tamponi o una maglietta indossata per diversi giorni. Già nel 1976, sia Russell-Wallace hanno dimostrato che le persone possono determinare il sesso di una persona attraverso il loro odore. Questo effetto è probabilmente mediato dagli steroidi volatili presenti nelle secrezioni ascellari, ma ciò che è ancora più interessante è l'effetto di cui queste secrezioni possono essere responsabili. Con analogie agli studi su topi di laboratorio, estratti ascellari da uomini rendono i cicli ovulatori delle donne più regolari. E 'stato anche dimostrato che gli stessi estratti aumentano il rilascio di ormone luteinizzante in donne di circa il 20%: questo è l'ormone che provoca l'ovulazione e la scoperta potrebbe quindi spiegare l'effetto osservato su cicli ovulatori. Savic ha dimostrato che gli odori androgeni stimolano l'ipotalamo ventromediale nelle donne (ma non negli uomini). Questa è un'area che è noto per essere associato con funzioni copulatorie nei primati: è interessante notare come ormone gonadotropina, che stimola il rilascio dell'ormone luteinizzante, viene rilasciato da neuroni dell'ipotalamo basomediale vicino. Questi risultati suggeriscono un effetto diretto di odori androgeni sull'ovulazione negli esseri umani di sesso femminile, possibilmente attraverso il rilascio di ormone gonadotropina e di conseguenza di ormone luteinizzante. E 'interessante notare anche la constatazione che i livelli di odoranti androgeni sono legati a percezioni di attrattiva sessuale da parte delle donne, e che le donne dicano che si sentono più rilassate in presenza (occulta) di estratti ascellari maschili. Inoltre, ci sono variazioni nella sensibilità di sesso femminile agli odori rispetto a quello maschile: le donne possono sentire l'odore del muschio exaltolide ad una concentrazione 1000 volte inferiore a quella degli uomini (alcuni uomini possono in questo specifico caso di non essere in grado di sentire l'odore del tutto), e la sensibilità è più alta nel pre-ovulatorio o in fase ovulatoria del ciclo mestruale. 

A: Attivazione femminile ipotalamo anteriore da AND. androstadienone, che non si vede nel maschio.
B: Attivazione maschile ipotalamo da EST. che non si osserva nelle femmine.

Ci sono altri effetti  sugli uomini dovuti agli odori femminili, e diverse risposte a feromoni sessuali. Nei suoi studi di attivazione cerebrale, Savic ha anche mostrato che il nucleo dorsomediale dell'ipotalamo di uomini (ma non di donne) è stato attivato con l'odore del composto estrogeni basata EST., un'area che regola l'erezione del pene nei primati. 
Uomini tasso odore di entrambi ascellare e vaginali secrezioni delle donne come più piacevole quando secreto durante la fase pre-ovulatoria o ovulatoria del ciclo mestruale, forse un mezzo per rilevare la fertilità. McClintock ha osservato la sincronizzazione del ciclo mestruale femminile tra studentesse conviventi, un effetto che si è ripetuto con discreto successo con estratti ascellari femminili. Si pensa che ci sia un meccanismo biologico riproduttivo competitivo tra donne conviventi di accelerazione o ritardo del loro ciclo mestruale. Inoltre, odoranti di seno delle donne che allattano hanno dimostrato di interrompere il ciclo mestruale nelle donne nullipare (il seno è costituito di per sé da ghiandole apocrine sudoripare modificate). 

Gli esseri umani possono anche distinguere un individuo dall'odore e non solo se sono maschi o femmine. Sempre con magliette sudate, la ricerca ha dimostrato che le persone possono riconoscere il proprio odore e quella del loro parenti. Diversi studi in neonati di poche settimane hanno dimostrato che possono identificare, e sono attratti, sia dalla regione ascellare che dal seno della propria madre, ma non di altre madri, e che questo non è basato sulla memoria di quell'odore. Anche le madri possono riconoscere l'odore del proprio bambino. Ciò suggerisce un meccanismo di riconoscimento dei parenti negli esseri umani, e dallo studi su animali è plausibile che la segnalazione olfattiva su MHC-base sia il meccanismo responsabile.

Se gli esseri umani sono in grado di rilevare un odore MHC-specifico, similmente agli animali, utilizzano questo meccanismo anche nella selezione del partner? La risposta è che probabilmente questo è ciò che accade. Diversi studi hanno dimostrato che gli esseri umani giudicano l'odore ascellare di  persone MHC-dissimili come più piacevoli di quelli che condividono alleli MHC.  Questo effetto non è stato trovato nelle donne che assumono la pillola  contraccettiva , implicando che questa capacità sia legata alla fertilità. Uno studio ha suggerito che vi fosse varianza da alleli MHC paternamente ereditati come il fattore più importante per le donne nella scelta di un compagno, ma questo deve ancora essere confermata.

La ricerca avvalora la tesi per cui siamo più propensi a scegliere una compagna/o che è dissimile da noi nella espressione MHC.

Diversi studi hanno dimostrato che le donne sono di gran lunga più attrezzate al rilevamento di questi odori rispetto agli uomini. E' biologicamente più importante per una donna scegliere il compagno giusto che un uomo, in quanto per le donne si tratta di un investimento (il concepimento) molto più grande che nel maschio:  questa loro migliore specifica funzione meta-olfattiva appare strettamente correlata a questa necessità.

Recentemente un potenziale ruolo ancora più inaspettato per i recettori olfattivi è emerso. Lo sperma di diverse specie di mammiferi esprime specifici recettori olfattivi, e Spehr ha dimostrato che questi sono coinvolti nella chemiotassi (composto dalle parole greche χημεία, chemeia = chimica e τάξις, taxis = schieramento) degli spermatozoi nell'uomo. Recettori olfattivi ci possono guidare non solo per una corretta scelta del partner sessuale, ma possono anche guidare i nostri gameti alla migliore fertilizzazione.

CONCLUSIONI

Olfatto come modalità sensoriale negli esseri umani ha perso di importanza a seguito della evoluzione della visione tricromatica, e forse ancora di più con l'uso nella società contemporanea di profumi e deodoranti per mascherare i nostri odori corporei. Tuttavia, l'evidenza che emerge indica che essa può svolgere un ruolo molto più importante di ciò che pensiamo, e che in comune con gli animali che possono essere coinvolti nella regolazione endocrina, le risposte comportamentali e determinative, come e con chi abbiamo scelto di riprodurre, possono essere indotte da fattori non comunemente esplicabili. La ricerca in questo campo rimane scarsa, e le potenziali implicazioni di questi risultati per le persone clinicamente affetti da ostruzione nasale o anosmia non è stata indagata, ma potrebbe essere significativa.

I PROFUMI DI OGGI

I Profumi sono comunemente utilizzati per coprire l'odore del corpo, o per migliorarne le caratteristiche olfattive, attivando attenzione e interesse, o caratterizzando un dato gruppo sociale. 

Un ruolo di comunicazione sessuale di tali stimoli olfattivi non feromonali è stato suggerito in letteratura. Tuttavia, permangono le questioni se questi stimoli siano coinvolti nella comunicazione chemo-sessuale umana e, in caso affermativo, a quale livello, e se essi interagiscano con le altre modalità sensoriali, in particolare con le modalità visive. 

Per rispondere a queste domande l'Unità di Fisiologia Sensoriale di Chieti, ha studiato (2010) l'influenza dei profumi maschili e femminili e la relativa stimolazione non conscia nel corso di valutazioni visive di una gamma di qualità di volti e nei due sessi. I soggetti di sesso femminile erano nella loro fase ovulatoria, per evitare cambiamenti percettivi dovuti alle fluttuazioni del ciclo mestruale. 

I risultati indicano che stimoli olfattivi non feromonali sono implicati nella scelta del compagno/a e possono suscitare forti risposte edonistiche che possono dominare segnali visivi, con una evidente interazione cross-modale.

Text by Jicky 2.0

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