The sense of smell plays a crucial role in the regulation of social behaviors in numerous animal species. The ability to discriminate chemical signals associated with infections is essential to induce in the receiver an avoidance response towards a sick conspecific aimed at reducing the risk of contagion. Neural mechanisms underlying this innate response in mice (Mus musculus) have been partially understood in male individuals, while to date there is little information about the behavior implemented by female individuals following these disease signals. Starting from the assumption that in mice the pheromones contained in the urine of conspecifics stimulate the vomeronasal organ (VNO), a two-choice behavioral test was conducted with the aim of identifying any olfactory preferences of 30 Mus musculus females. In total, 4 odorous stimuli were employed. These stimuli, presented exclusively in the direct contact modality, were previously taken from the soiled bedding of 1. males treated with lipopolysaccharide (LPS), to mimic an acute state of inflammation; 2. males naturally parasitized by Aspiculuris tetraptera (Asp); 3. healthy males; 4. healthy females. The pair of stimuli of each test was designed in such a way that the female stimulus was always present and compared to one of the 3 male stimuli described above. The result was, therefore, a subdivision of the female sample into 3 experimental groups. On the last day of the experiment, a spatial memory test was performed to verify whether or not individuals had memorized the location of stimuli. Experimental groups were subsequently reorganized in order to obtain 4, one for each stimulus, taking care to insert a control group among them exposed to the simple stimulus of clean bedding, replacing the female one. 30 female subjects were subsequently sacrificed to perform c-Fos immunohistochemistry of vomeronasal organs and brains of the entire sample. In particular, for the purposes of this study, following neural structures were analysed: accessory olfactory bulb (AOB); medial nucleus of the amygdala (MeA); posteromedial cortical nucleus of the amygdala (PMCo); bed nucleus of the stria terminalis (BNST). Results of the first part of the experiment do not show statistically significant differences in the exploration of different olfactory stimuli. Regarding to the second part, while the immunohistochemistry of vomeronasal organs was unsuccessful, the c-Fos encephalic labeling did not reveal a differentiated neural activity in aforementioned structures depending on the different stimulus to which subjects had been subjected.
L’olfatto gioca un ruolo cruciale nella regolazione dei comportamenti sociali in numerose specie animali. La capacità di discriminare segnali chimici associati ad infezioni è essenziale per indurre nel ricevente una risposta di evitamento nei confronti di un conspecifico malato atta a ridurre il rischio di contagio. I meccanismi neurali alla base di tale risposta innata nei topi (Mus musculus) sono stati parzialmente compresi negli individui di sesso maschile, mentre scarse sono ad oggi le informazioni circa il comportamento messo in atto dagli individui femminili a seguito di tali segnali di malattia. Partendo dall’assunto che nei topi i feromoni contenuti nell’urina di conspecifici stimolino l’organo vomeronasale (VNO), è stato condotto un test comportamentale a due scelte con l’obiettivo di individuare le eventuali preferenze olfattive di 30 femmine di Mus musculus. In totale sono stati adoperati, e presentati esclusivamente nella modalità di contatto diretto, 4 stimoli odorosi precedentemente prelevati dalla lettiera sporca di 1. maschi trattati con lipopolisaccaride (LPS), per imitare uno stato acuto di infiammazione; 2. maschi naturalmente parassitati da Aspiculuris tetraptera (Asp); 3. maschi sani; 4. femmine sane. La coppia di stimoli di ciascun test è stata pensata in modo tale che lo stimolo femminile fosse sempre presente e comparato ad uno dei 3 stimoli maschili sopradescritti. Ne è conseguita, dunque, una suddivisione del campione femminile in 3 gruppi sperimentali. L’ultimo giorno di sperimentazione è stato eseguito un test di memoria spaziale per verificare se gli individui avessero o meno memorizzato la localizzazione degli stimoli. Si è successivamente provveduto alla riorganizzazione dei gruppi sperimentali al fine di ottenerne 4, uno per ogni stimolo, avendo cura di inserire tra questi un gruppo di controllo esposto al semplice stimolo di lettiera pulita, sostitutivo di quello femminile. I 30 soggetti femminili sono stati successivamente sacrificati per eseguire un’immunoistochimica basata su c-Fos degli organi vomeronasali e degli encefali dell’intero campione. In particolare, ai fini del presente studio, sono state analizzate le seguenti strutture neurali: bulbo olfattivo accessorio (AOB); nucleo mediale dell’amigdala (MeA); nucleo corticale posteromediale dell’amigdala (PMCo); nucleo del letto della stria terminale (BNST). I risultati della prima parte dell’esperimento non mostrano differenze statisticamente significative nell’esplorazione dei diversi stimoli olfattivi. Per quanto riguarda la seconda parte, mentre l’immunoistochimica degli organi vomeronasali non è andata a buon fine, dalla marcatura c-Fos encefalica non è emersa un’attività neurale differenziata nelle strutture sopracitate a seconda del diverso stimolo a cui i soggetti erano stati sottoposti.
Evidenze comportamentali e immunoistochimiche (c-Fos) circa l’assenza di risposte di evitamento in femmine di Mus musculus a segnali di malattia di conspecifici
COLELLA, CHIARA
2021/2022
Abstract
L’olfatto gioca un ruolo cruciale nella regolazione dei comportamenti sociali in numerose specie animali. La capacità di discriminare segnali chimici associati ad infezioni è essenziale per indurre nel ricevente una risposta di evitamento nei confronti di un conspecifico malato atta a ridurre il rischio di contagio. I meccanismi neurali alla base di tale risposta innata nei topi (Mus musculus) sono stati parzialmente compresi negli individui di sesso maschile, mentre scarse sono ad oggi le informazioni circa il comportamento messo in atto dagli individui femminili a seguito di tali segnali di malattia. Partendo dall’assunto che nei topi i feromoni contenuti nell’urina di conspecifici stimolino l’organo vomeronasale (VNO), è stato condotto un test comportamentale a due scelte con l’obiettivo di individuare le eventuali preferenze olfattive di 30 femmine di Mus musculus. In totale sono stati adoperati, e presentati esclusivamente nella modalità di contatto diretto, 4 stimoli odorosi precedentemente prelevati dalla lettiera sporca di 1. maschi trattati con lipopolisaccaride (LPS), per imitare uno stato acuto di infiammazione; 2. maschi naturalmente parassitati da Aspiculuris tetraptera (Asp); 3. maschi sani; 4. femmine sane. La coppia di stimoli di ciascun test è stata pensata in modo tale che lo stimolo femminile fosse sempre presente e comparato ad uno dei 3 stimoli maschili sopradescritti. Ne è conseguita, dunque, una suddivisione del campione femminile in 3 gruppi sperimentali. L’ultimo giorno di sperimentazione è stato eseguito un test di memoria spaziale per verificare se gli individui avessero o meno memorizzato la localizzazione degli stimoli. Si è successivamente provveduto alla riorganizzazione dei gruppi sperimentali al fine di ottenerne 4, uno per ogni stimolo, avendo cura di inserire tra questi un gruppo di controllo esposto al semplice stimolo di lettiera pulita, sostitutivo di quello femminile. I 30 soggetti femminili sono stati successivamente sacrificati per eseguire un’immunoistochimica basata su c-Fos degli organi vomeronasali e degli encefali dell’intero campione. In particolare, ai fini del presente studio, sono state analizzate le seguenti strutture neurali: bulbo olfattivo accessorio (AOB); nucleo mediale dell’amigdala (MeA); nucleo corticale posteromediale dell’amigdala (PMCo); nucleo del letto della stria terminale (BNST). I risultati della prima parte dell’esperimento non mostrano differenze statisticamente significative nell’esplorazione dei diversi stimoli olfattivi. Per quanto riguarda la seconda parte, mentre l’immunoistochimica degli organi vomeronasali non è andata a buon fine, dalla marcatura c-Fos encefalica non è emersa un’attività neurale differenziata nelle strutture sopracitate a seconda del diverso stimolo a cui i soggetti erano stati sottoposti.| File | Dimensione | Formato | |
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