Analisi del bulbo olfattivo di due specie di Galeomorphii mediante la tecnica di frazionamento isotropico

Abstract

Nei vertebrati il bulbo olfattivo (OB) è la regione encefalica deputata alla ricezione degli stimoli olfattivi. La massa relativa dell’OB in relazione alla massa dell’encefalo era stata correlata ad una buona capacità olfattiva, ma, grazie all’avvento di nuove tecniche di analisi, questa correlazione è stata recentemente messa in discussione. Fra queste, il frazionamento isotropico, che permette una stima del numero di cellule neuronali e non in una determinata porzione di tessuto nervoso. Ad oggi questa tecnica è stata applicata ad un certo numero di specie animali e, in particolare, il bulbo olfattivo è stato analizzato in numerosi mammiferi e in una sola specie di coccodrillo. Di fatto, solo per una piccola porzione di vertebrati sono disponibili dati quantitativi per quanto riguarda l’OB. Il principale scopo di questa tesi è stato quello di indagare le capacità olfattive degli elasmobranchi, per cui, recenti studi anatomici e fisiologici, ne hanno ridimensionato il concetto che li vedrebbe possessori di un senso dell’olfatto eccezionale. Per questo, sono stati presi in considerazione i bulbi olfattivi di due specie di elasmobranchi, Scyliorhinus canicula e Galeus melastomus, al fine di determinarne la composizione quantitativa di neuroni e non neuroni. Inoltre, questi valori sono stati messi in relazione con la superficie totale di epitelio olfattivo generando così un nuovo parametro che potesse descrivere la sinergia che intercorre fra l’OB e gli organi olfattivi periferici di questi animali. Le due specie hanno mostrato un’organizzazione quantitativa simile a livello del sistema olfattivo periferico anche se piccole differenze osservate potrebbero trovare riscontro in un diverso uso dell’habitat e delle risorse alimentari. Inoltre, il rapporto fra cellule non neuronali e neuroni, se comparato con i dati disponibili in letteratura, sembrerebbe porre gli elasmobranchi fra quelle specie di vertebrati dove l’olfatto gioca un ruolo rilevante nello stile di vita.

In vertebrates, the olfactory bulb (OB) is the zone of the brain devoted to receiving the olfactory stimuli. The size of the OB relative to the size of the brain has been positively correlated to a good olfactory capability but, recently, this correlation was questioned after new investigation techniques were developed. Among them, the isotropic fractionator allows to estimate the number of neurons and non-neurons in a given portion of nervous tissue. To date, this technique has been applied in a number of species; in particular the OB was separately analyzed in numerous mammals and in a single crocodile species. Thus, a quantitative description of the OB’s cells is available for a small portion of vertebrates. Main aim of this work was to apply isotropic fractionator to investigate the olfactory capability of elasmobranch fishes, whose traditional concept of outstanding olfaction has recently been scaled down by anatomical and physiological studies. For this purpose, the OB of two elasmobranch species, Galeus melastomus and Scyliorhinus canicula, was studied leading to the determination of the number of neurons vs non-neurons in the OB of the specimens. In addition, the obtained cell quantification was related to the olfactory epithelium surface area to obtain a new parameter that encapsulates both information on the peripheral olfactory organ and the OB. The analyzed species resulted in an overall similar quantitative organization of the peripheral olfactory system; slight differences were detected possibly reflecting different environment preference and feeding strategy. Moreover, the non-neurons/neurons ratio of these species, compared to those available in the literature, seems to place elasmobranch fishes among the vertebrate species in which olfaction plays an important role.