Adaptive and degenerative changes in the neural structures of the olfactory analyzer of animals with decreased olfactory stimulation

Адаптационно-приспособительные и дегенеративные изменения в нервных структурах обонятельного анализатора животных при снижении обонятельной стимуляции

Авторы:

Карташкина Н.Л., Моисеенко А.А., Кутин Е.С., Сафронов П.Г., Пьявченко Г.А., Николенко В.Н., Пискунов Г.З.

Подробнее об авторах

Журнал: Российская ринология. 2026;34(2): 103‑110

DOI: 10.17116/rosrino202634021103

Прочитано: 167 раз

Связаться с автором

Оглавление

Как цитировать:

Карташкина Н.Л., Моисеенко А.А., Кутин Е.С., Сафронов П.Г., Пьявченко Г.А., Николенко В.Н., Пискунов Г.З. Адаптационно-приспособительные и дегенеративные изменения в нервных структурах обонятельного анализатора животных при снижении обонятельной стимуляции. Российская ринология. 2026;34(2):103‑110.
Kartashkina NL, Moiseenko AA, Kutin ES, Safronov PG, Piavchenko GA, Nikolenko VN, Piskunov GZ. Adaptive and degenerative changes in the neural structures of the olfactory analyzer of animals with decreased olfactory stimulation. Russian Rhinology. 2026;34(2):103‑110. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/rosrino202634021103

Подписка 2026 Российская ринология (Russian Rhinology)

Использование инфографики авторами научных работ

Рекомендуем статьи по данной теме:

Экспериментально-клиническая оценка безопасности и эффективности комплексного назального спрея Полидекса с фенилэфрином при остром риносинусите. Вестник оториноларингологии. 2025;(4):39-46

Резюме / Abstract:

Обонятельный анализатор получает информацию о множестве одорантов, содержащихся в окружающем воздухе. Как и ряд других нервных структур, обонятельный анализатор способен претерпевать процессы адаптации в зависимости от интенсивности сенсорной стимуляции. Множественные эксперименты на животных демонстрируют, что нервные структуры, ответственные за обоняние, качественно и количественно меняются при снижении сенсорной активации. Целью обзора являлось обобщение имеющихся данных литературы об изменениях в структуре обонятельного эпителия, обонятельной луковице и переднем обонятельном ядре при снижении или отсутствии поступления одорантов в результате обтурации одной половины полости носа у животных. В ходе обзора было выявлено, что такие нервные структуры действительно претерпевают изменения на нескольких уровнях: макро- и микроскопическом, биохимическом, молекулярно-генетическом. При этом изменения носят не только негативный, атрофический характер, но и адаптационно-приспособительный. Показано, что ревалентный объем вдыхаемого воздуха необходим для адекватного созревания, функционирования и регенерации нервных структур обонятельного анализатора.

Ключевые слова / Keywords:

обонятельный эпителий

обонятельная луковица

переднее обонятельное ядро

одностороннее закрытие ноздри

обонятельная сенсорная депривация

обонятельный анализатор

Авторы / Authors:

Наталия Левоновна Карташкина

ORCID: 0000-0003-4648-9027

Александр Александрович Моисеенко

ORCID: 0009-0000-0023-426X

Евгений Сергеевич Кутин

ORCID: 0009-0001-4238-1038

Петр Георгиевич Сафронов

ORCID: 0009-0003-4468-8951

Геннадий Александрович Пьявченко

ORCID: 0000-0001-7782-3468

Владимир Николаевич Николенко

ORCID: 0000-0001-9532-9957

Геннадий Захарович Пискунов

ORCID: 0000-0003-2223-4812

Дата поступления:

12.06.2025

Дата принятия в печать:

31.07.2025

Закрыть метаданные

Литература / References:

Hasegawa Y, Ma M, Sawa A, Lane AP, Kamiya A. Olfactory impairment in psychiatric disorders: Does nasal inflammation impact disease psychophysiology? Transl Psychiatry. 2022;12(1):1-11. https://doi.org/10.1038/s41398-022-02081-y
Barbado MV, Briñón JG, Weruaga E, Porteros A, Arévalo R, Aijón J, Alonso JR. Volumetric changes in the anterior olfactory nucleus of the rat after neonatal olfactory deprivation. Exp Neurol. 2001;171(2):379-390. https://doi.org/10.1006/exnr.2001.7760
Пискунов Г.З., Карташкина Н.Л., Кузьмин Е.А., Покидова К.С., Абраменко М.А., Пьявченко Г.А., Николенко В.Н. Значение носового дыхания для формирования структур слизистой оболочки носа. Российская ринология. 2024;32(4):275-282. https://doi.org/10.17116/rosrino202432041275
Guthrie KM, Pullara JM, Marshall JF, Leon M. Olfactory deprivation increases dopamine D2 receptor density in the rat olfactory bulb. Synapse. 1991;8(1):61-70. https://doi.org/10.1002/syn.890080109
Cámara JA, Garrosa M, Gayoso MJ. Histological changes in rat nasal epithelia after unilateral neonatal naris occlusion. Microsc Res Tech. 2006;69(7): 585-594. https://doi.org/10.1002/jemt.20314
Cockerham RE, Margolis FL, Munger SD. Afferent activity to necklace glomeruli is dependent on external stimuli. BMC Res Notes. 2009;2(31):1-5. https://doi.org/10.1186/1756-0500-2-31
Barber CN, Coppola DM. Compensatory plasticity in the olfactory epithelium: age, timing, and reversibility. J Neurophysiol. 2015;114(3):2023-2032. https://doi.org/10.1152/jn.00076.2015
Barbado MV, Briñón JG, Weruaga E, Porteros A, Arévalo R, Aijón J, Alonso JR. Changes in immunoreactivity to calcium-binding proteins in the anterior olfactory nucleus of the rat after neonatal olfactory deprivation. Exp Neurol. 2002;177(1):133-150. https://doi.org/10.1006/exnr.2002.7951
Serizawa S, Miyamichi K, Takeuchi H, Yamagishi Y, Suzuki M, Sakano H. A neuronal identity code for the odorant receptor-specific and activity-dependent axon sorting. Cell. 2006;127(5):1057-1069. https://doi.org/10.1016/j.cell.2006.10.031
Zhao S, Tian H, Ma L, Yuan Y, Yu CR, Ma M. Activity-dependent modulation of odorant receptor gene expression in the mouse olfactory epithelium. PLoS One. 2013;8(7):1-9. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0069862
Coppola DM, Waggener CT. The effects of unilateral naris occlusion on gene expression profiles in mouse olfactory mucosa. J Mol Neurosci. 2012;47(3): 604-618. https://doi.org/10.1007/s12031-011-9690-4
Molinas A, Aoudé I, Soubeyre V, Tazir B, Cadiou H, Grosmaitre X. Anatomical and molecular consequences of Unilateral Naris Closure on two populations of olfactory sensory neurons expressing defined odorant receptors. Neurosci Lett. 2016;626:42-47. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2016.05.027
Kikuta S, Sakamoto T, Nagayama S, Kanaya K, Kinoshita M, Kondo K, Tsunoda K, Mori K, Yamasoba T. Sensory deprivation disrupts homeostatic regeneration of newly generated olfactory sensory neurons after injury in adult mice. J Neurosci. 2015;35(6):2657-2673. https://doi.org/10.1523/jneurosci.2484-14.2015
Maruniak JA, Lin PJ, Henegar JR. Effects of unilateral naris closure on the olfactory epithelia of adult mice. Brain Res. 1989;490(2):212-218. https://doi.org/10.1016/0006-8993(89)90239-4
Maruniak JA, Henegar JR, Sweeney TP. Effects of long-term unilateral naris closure on the olfactory epithelia of adult mice. Brain Res. 1990;526(1):65-72. https://doi.org/10.1016/0006-8993(90)90250-f
He J, Tian H, Lee AC, Ma M. Postnatal experience modulates functional properties of mouse olfactory sensory neurons. Eur J Neurosci. 2012;36(4): 2452-2460. https://doi.org/10.1111/j.1460-9568.2012.08170.x
Williams EO, Sickles HM, Dooley AL, Palumbos S, Bisogni AJ, Lin DM. Delta Protocadherin 10 is Regulated by Activity in the Mouse Main Olfactory System. Front Neural Circuits. 2011;5(9):1-13. https://doi.org/10.3389/fncir.2011.00009
Suh KS, Kim SY, Bae YC, Ronnett GV, Moon C. Effects of unilateral naris occlusion on the olfactory epithelium of adult mice. Neuroreport. 2006; 17(11):1139-1142. https://doi.org/10.1097/01.wnr.0000224762.54336.7d
Waggener CT, Coppola DM. Naris occlusion alters the electro-olfactogram: evidence for compensatory plasticity in the olfactory system. Neurosci Lett. 2007;427(2):112-116. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2007.09.013
Fischl AM, Heron PM, Stromberg AJ, McClintock TS. Activity-dependent genes in mouse olfactory sensory neurons. Chem Senses. 2014;39(5):439-449. https://doi.org/10.1093/chemse/bju015
Zou DJ, Feinstein P, Rivers AL, Mathews GA, Kim A, Greer CA, Mombaerts P, Firestein S. Postnatal refinement of peripheral olfactory projections. Science. 2004;304(5679):1976-1879. https://doi.org/10.1126/science.1093468
Pérez-Revuelta L, Téllez de Meneses PG, López M, Briñón JG, Weruaga E, Díaz D, Alonso JR. Secretagogin expression in the mouse olfactory bulb under sensory impairments. Sci Rep. 2020;10(1):1-14. https://doi.org/10.1038/s41598-020-78499-5
Korshunov KS, Blakemore LJ, Trombley PQ. Illuminating and Sniffing Out the Neuromodulatory Roles of Dopamine in the Retina and Olfactory Bulb. Front Cell Neurosci. 2020;14(275):1-23. https://doi.org/10.3389/fncel.2020.00275
Gómez C, Briñón JG, Colado MI, Orio L, Vidal M, Barbado MV, Alonso JR. Differential effects of unilateral olfactory deprivation on noradrenergic and cholinergic systems in the main olfactory bulb of the rat. Neuroscience. 2006;141(4):2117-2128. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2006.05.046
Hasegawa-Ishii S, Imamura F, Nagayama S, Murata M, Shimada A. Differential Effects of Nasal Inflammation and Odor Deprivation on Layer-Specific Degeneration of the Mouse Olfactory Bulb. eNeuro. 2020;7(2):1-14. https://doi.org/10.1523/eneuro.0403-19.2020
Baker H, Morel K, Stone DM, Maruniak JA. Adult naris closure profoundly reduces tyrosine hydroxylase expression in mouse olfactory bulb. Brain Res. 1993;614(1-2):109-116. https://doi.org/10.1016/0006-8993(93)91023-l
Maruniak JA, Taylor JA, Henegar JR, Williams MB. Unilateral naris closure in adult mice: atrophy of the deprived-side olfactory bulbs. Brain Res Dev Brain Res. 1989;47(1):27-33. https://doi.org/10.1016/0165-3806(89)90105-3
Cummings DM, Brunjes PC. Changes in cell proliferation in the developing olfactory epithelium following neonatal unilateral naris occlusion. Exp Neurol. 1994;128(1):124-128. https://doi.org/10.1006/exnr.1994.1119
McLean JH, Darby-King A, Bonnell WS. Neonatal olfactory sensory deprivation decreases BDNF in the olfactory bulb of the rat. Brain Res Dev Brain Res. 2001;128(1):17-24. https://doi.org/10.1016/s0165-3806(01)00144-4
Biju KC, Mast TG, Fadool DA. Olfactory sensory deprivation increases the number of proBDNF-immunoreactive mitral cells in the olfactory bulb of mice. Neurosci Lett. 2008;447(1):42-47. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2008.09.050
Fadool DA, Tucker K, Phillips JJ, Simmen JA. Brain insulin receptor causes activity-dependent current suppression in the olfactory bulb through multiple phosphorylation of Kv1.3. J Neurophysiol. 2000;83(4):2332-2348. https://doi.org/10.1152/jn.2000.83.4.2332
Korol DL, Brunjes PC. Unilateral naris closure and vascular development in the rat olfactory bulb. Neuroscience. 1992;46(3):631-641. https://doi.org/10.1016/0306-4522(92)90150-z
Tyler WJ, Petzold GC, Pal SK, Murthy VN. Experience-dependent modification of primary sensory synapses in the mammalian olfactory bulb. J Neurosci. 2007;27(35):9427-9438. https://doi.org/10.1523/jneurosci.0664-07.2007
Bastien-Dionne PO, David LS, Parent A, Saghatelyan A. Role of sensory activity on chemospecific populations of interneurons in the adult olfactory bulb. J Comp Neurol. 2010;518(10):1847-1861. https://doi.org/10.1002/cne.22307
Briñón JG, Crespo C, Weruaga E, Martínez-Guijarro FJ, Aijón J, Alonso JR. Bilateral olfactory deprivation reveals a selective noradrenergic regulatory input to the olfactory bulb. Neuroscience. 2001;102(1):1-10. https://doi.org/10.1016/s0306-4522(00)00457-7
Wilson DA, Sullivan RM. The D2 antagonist spiperone mimics the effects of olfactory deprivation on mitral/tufted cell odor response patterns. J Neurosci. 1995;15(8):5574-5581. https://doi.org/10.1523/jneurosci.15-08-05574.1995
Liu N. Regional distribution of protein kinases in normal and odor-deprived mouse olfactory bulbs. Chem Senses. 2000;25(4):401-406. https://doi.org/10.1093/chemse/25.4.401
Mandairon N, Sacquet J, Jourdan F, Didier A. Long-term fate and distribution of newborn cells in the adult mouse olfactory bulb: Influences of olfactory deprivation. Neuroscience. 2006;141(1):443-451. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2006.03.066
Gómez C, Briñón JG, Orio L, Colado MI, Lawrence AJ, Zhou FC, Vidal M, Barbado MV, Alonso JR. Changes in the serotonergic system in the main olfactory bulb of rats unilaterally deprived from birth to adulthood. J Neurochem. 2007;100(4):924-938. https://doi.org/10.1111/j.1471-4159.2006.04229.x
Corotto FS, Henegar JR, Maruniak JA. Odor deprivation leads to reduced neurogenesis and reduced neuronal survival in the olfactory bulb of the adult mouse. Neuroscience. 1994;61(4):739-744. https://doi.org/10.1016/0306-4522(94)90397-2
Etievant A, Monnin J, Lihoreau T, Tamadazte B, Rougeot P, Magnin E, Tavernier L, Pazart L, Haffen E. Comparison of Noninvasive Imagery Methods to Observe Healthy and Degenerated Olfactory Epithelium in Mice for the Early Diagnosis of Neurodegenerative Diseases. Front Neuroanat. 2020; 14(34):1-12. https://doi.org/10.3389/fnana.2020.00034