di Andrea Mazzatenta*

Il senso dell’olfatto è ancora avvolto da mistero perché è il meno conosciuto tra tutti i sistemi sensoriali, tale ritardo nella conoscenza è legato alla sua estrema complessità. In parte perché tutti i sistemi sensoriali, eccetto l’olfatto, sono attivati da stimoli descrivibili matematicamente su un piano cartesiano da onde, i cui parametri sono frequenza e ampiezza. L’onda sonora è lo stimolo elettivo per l’udito, quella elettromagnetica per lo stimolo visivo, l’onda pressoria per quello tattile. Contrariamente, nell’olfatto gli stimoli odorigeni sono descrivibili da spazi multidimensionali.  Inoltre, a differenza degli altri sensi che proiettano al talamo, una struttura nervosa che funziona da stazione di elaborazione dei segnali, l’olfatto invia le sue informazioni direttamente ad aree antiche, come il sistema limbico, a testimonianza del fatto che è il senso più antico degli animali e dell’uomo. L’arcaicità delle trutture nervose e la complessità matematica, conseguenza delle proprietà chimico-fisiche degli odoranti, rendono molto complesso lo studio dell’olfatto.

Di contro, il senso dell’olfatto è fondamentale per regolare il benessere alimentare, igienico e ambientale da un lato, dall’altro la vita di relazione, la piacevolezza e l’attrazione sessuale; inoltre la sua alterazione è sintomo di patologie, dalle neurodegenerative alle infezioni.

Molte patologie modificano la percezione olfattiva per modificazioni anatomiche delle strutture respiratorie e sensoriali oppure per alterazioni nella trasmissione del segnale elettrico dalla  periferia del sistema olfattivo alle stazioni centrali nel sistema nervoso. Queste possono essere dirette o indirette per: poliposi nasale; infiammazione delle mucose; degenerazione nervosa; traumi; sostanze chimiche di vario tipo (es. plastiche, collanti, droghe, ecc.); effetto collaterale di alcuni farmaci, profumi, ecc.; e infezioni.

L’odierna pandemia da SARS-CoV-2, che produce il CoViD-19, ha come carattere distintivo l’aggressione virale del sistema olfattivo con alterazione del senso dell’olfatto e della percezione cross-modale dei sapori. La maggior parte degli studi di popolazione evidenziano come carattere distintivo di questa infezione proprio l’alterazione olfattiva.

Misurare la capacità olfattiva, cioè l’olfattometria, è di fondamentale importanza. Il problema tecnico è legato alla complessità del sistema normale, di conseguenza è ancor più difficile misurare le alterazioni patologiche impiegando un sistema oggettivo di rilevazione. L’olfattometria per scopi diagnostici utilizza i test olfattivi soggettivi e oggettivi. I primi hanno come vantaggio quello di essere veloci e poco costosi, lo svantaggio è la soggettività e la necessità di training.

I secondi sono: l’elettroencefalografia (EEG) olfattiva, che ha come vantaggio quello di essere oggettivo, ma anche lo svantaggio di essere costoso e di rilevare esclusivamente risposte di tipo on/off; la risonanza magnetica funzionale (fMRI) ha come vantaggio quello di essere oggettivo, ma lo svantaggio di essere molto costosa, con tempi lunghi e i protocolli devono essere dedicati; l’elettrolfattogramma (EOG) ha come vantaggio quello di essere oggettivo, con lo svantaggio che necessita l’applicazione di un elettrodo intra-nasale mediante endoscopio; i potenziali olfattivi evento correlato (OERP) hanno come vantaggio quello di essere oggettivi, e svantaggio di rilevare solo il segnale centrale. Ad oggi non abbiamo uno strumento diagnostico di facile impiego ed esaustivo.

Nel Dog Olfactory and Cognition Laboratory (Facoltà di Medicina Veterinaria e Ospedale Veterinario Universitario Didattico dell’Università degli Studi di Teramo) è stata sviluppata una nuova metodica d’indagine dei potenziali evocati olfattivi extra-nasali che ha il vantaggio di essere oggettiva e consente di valutare i segnali centrali e periferici quali-quantitativamente.

Nella prima fase la tecnica, che non è invasiva e non crea alcun dolore, fastidio o disturbo, è stata messa a punto sul cane, nel pieno rispetto della loro integrità psicofisica, in presenza del proprietario o del conduttore su animali svegli senza alcuna costrizione, dopo un brevissimo training sotto forma di gioco per abituarli alle condizioni sperimentali. Il vantaggio di utilizzare il cane è da un lato la dimensione dell’area olfattiva molto ampia così come i segnali elettrici che questa emette in risposta agli odoranti, dall’altro la tranquillità dell’animale nei contesti antropici appunto perché era necessario acquisire un dato da animali svegli e tranquilli.

Inoltre, lo sviluppo di questa tecnica nel cane ha un importante risvolto in tutti i mestieri olfattivi del cane, per le forze dell’ordine e civili nei servizi di ricerca di droga, esplosivi, sistemi elettronici, antiveleno, inneschi incendiari, persone, dispersi in valanga e macerie. Perché indipendentemente dall’addestramento, il cane è un essere vivente con tutte le fragilità tipiche anche dell’uomo, per cui questa tecnica può valutare un cane oggettivamente prima di impiegarlo in terreno operativo o dopo un intervento per stabilire le condizioni dell’animale. Valutare l’olfatto di un cane è utile per capire le sue potenzialità, per valutare le sue capacità in un dato giorno ed eventuali danni olfattivi da sostanze inalate e di conseguenza destinare l’animale a un periodo di riposo e recupero al fine di migliorare il benessere e tutelare i soggetti nei lavori usuranti.

Conoscere le capacità olfattive del cane è di grande importanza per essere certi di impiegare l’animale nelle sue migliori condizioni fisiologiche. In questa fase hanno collaborato tutte le forze dell’ordine con le loro unità cinofile, gli studenti di Tutela e Benessere Animale della Facoltà di Medicina Veterinaria di Teramo con i loro compagni di vita e di studio, i cani.

Nella seconda fase, la tecnica messa a punto sul cane è stata traslata sull’uomo, in collaborazione con i medici otorini prof. Giampiero Neri dell’Università G. d’Annunzio di Chieti-Pescara e dott. Carlo De Luca dell’Associazione Italiana Otorini Liberi Professionisti. La tecnica è stata applicata nella valutazione di  anosmie genetiche, come la sindrome di Kallmann con alterazioni genetiche che impediscono lo sviluppo dei bulbi olfattivi, in alcune patologie di interesse otorino, nei traumi e ultimamente nell’infezione da SARS-CoV-2. Di particolare importanza si è rivelata la sua applicazione nei pazienti colpiti da CoViD-19 in cui spesso persistono le difficoltà olfattive e nella percezione dei sapori. Questa metodica consente di precisare il livello di diminuzione olfattiva, della compromissione periferica e/o centrale nonché la compromissione cross-modale con la sensazione trigeminale e gustativa.

Le ricadute dirette sono per le applicazioni nella clinica medica dalla specialità otorino e neurologica, psichiatrica, allergologica e tossicologica, endocrinologica, oncologica, nefrologica, medico legale oltre che per il medico veterinario e le forze dell’ordine e di protezione civile. Lo scopo pertanto è quello di ottenere un sistema di diagnostica olfattiva avanzata, utilizzabile prima sul cane e dopo sull’uomo. Un grosso passo in avanti anche per la veterinaria, non essendoci prima alcun test oggettivo per la valutazione della funzione olfattiva del cane.

Dietro il cane chiaro Andrea Mazzatenta, insieme ad alcuni collaboratori della ricerca.

Ringraziamenti

Si ringrazia la Fondazione Tercas per il contributo finanziario necessario all’acquisto della strumentazione che ha consentito di realizzare lo studio della nuova metodica non invasiva per lo studio oggettivo del sistema olfattivo.

Si ringraziano tutte le forze dell’ordine per la collaborazione:

  • Guardia di Finanza, Comparto Cinofili Regione Abruzzo – Gen. F. Aniello e M.O. Istruttore Cinofilo Antidroga G. Nucibello e B.C. M. Di Festa;
  • Arma dei Carabinieri, Comando Nucleo Cinofili Chieti – Lt. G. Maldera;
  • Carabinieri Forestali, Nucleo Cinofilo Antiveleno di Assergi Reparto Carabinieri Parco Nazionale Gran Sasso e Monti della Laga – Ten. Col. C. Console e Brig. C. QS. A. Mango, App. A. Corsi;
  • Polizia di Stato, Reparto Squadra Cinofili – Questore F. Misiti e S. Comm. C. Tenisci;
  • Polizia Penitenziaria, Resp. Distaccamento Cinofili Antidroga Sovr. Capo Coord. G. Evangelista (Puglia e Basilicata) e Sovr. Capo Coord. F. Toma (Abruzzo, Molise e Lazio);
  • Vigili del Fuoco, Ing. Diaco Resp. Unità Cinofile Direzione Centrale Formazione e VF A. Tassi Istruttore Nazionale Responsabile Scuola Nazionale Cinofila VVF;
  • N.C.I. presidente D. Muto, presidente Regione Puglia G. Abbatangelo;
  • gli studenti di Tutela e Benessere Animale della Facoltà di Medicina Veterinaria che hanno partecipato alle esercitazioni del D.O.C. Lab. con i propri cani;
  • un particolare ringraziamento ai cani che ci hanno insegnato a misurare l’olfatto.


*Andrea Mazzatenta, Neurofisiologo e Psicobiologo, ricercatore e docente all’Università di Chieti- Pescara, esperto in fisiologia sensoriale, comunicazione chimica ed esocrinologia, formato alle Univ. Pisa, alla SISSA di Trieste, al Marine Biological Laboratory, MA e alla Lund Univ. Svezia. Lavora su modelli olfattivi e feromonali animali, dai selvatici al cane, e sull’uomo. Già docente di Psicobiologia e Psicologia Animale, ha fondato il Dog Olfactory and Cognition Laboratory alla Facoltà di Medicina Veterinaria dell’Università degli Studi di Teramo. Autore di oltre 50 pubblicazioni scientifiche, ha redatto capitoli di testi universitari sulla comunicazione chimica nel comportamento sessuale. Invited speaker a congressi scientifici, è relatore di oltre 100 tesi di laurea triennale, specialistica, master e dottorato. Associate editor di riviste scientifiche internazionali, come Frontiers in Endocrinology.