Chemoreceptie – Neurowetenschappen
Hoorcollege 33. Hoofdstuk 15.
Chemoreceptie
Chemoreceptie = Het detecteren van signaalstoffen (= moleculen die informatie bevatten die voor het
individu van belang zijn).
Functie van chemoreceptie
• Signaleren van voedsel en de eetbaarheid ervan.
• Signaleren van gevaar.
• Signaleren van andere individuen.
Typen chemosensorische systemen
Systeem Signaalstof
Olfactoire systeem/Reuk Vluchtige moleculen = Odoranten
Smaak Oplosbare moleculen
Trigeminale systeem/Pijn Irritatieve stoffen
Vomeronasale systeem Feromonen
Het olfactoire systeem
Het olfactoire systeem is het oudste zintuigsysteem. Het verwerkt informatie over de identiteit,
concentratie en kwaliteit van vluchtige moleculen/geurstoffen. Het olfactoire systeem is uniek t.o.v.
andere sensorische systemen, omdat de thalamus niet betrokken is. Daarnaast is het olfactoire systeem
het enige systeem dat direct projecteert op de cortex en het limbisch systeem (amygdala). Het olfactoire
systeem is variabel: er zijn grote verschillen tussen individuen. Niet iedereen kan namelijk alles ruimen en
niet iedereen reageert hetzelfde op elke geur.
Indeling van geur volgens John Amoore
Classificatie van geuren volgens de indeling van geur van John Amoore:
• Kamferachtig.
• Muskusachtig.
• Bloemengeurachtig.
• Pepermuntachtig.
• Etherachtig.
• Scherp.
• Bijtend.
• Rottend.
Deze indeling is subjectief.
Globale opbouw van het olfactoire
systeem
De binnenkant van de neus is bedekt
met het olfactoire epitheel. In deze
epitheellaag bevinden zich olfactoire
receptorneuronen. Axonen van deze
olfactoire receptorneuronen vormen
bundels (= nervus olfactorius) en
verlopen door openingen in de
1
, lamina cibrosa/zeefvormige plaat naar neuronen in de ipsilaterale bulbus olfactorius. Axonen van
neuronen in de bulbus olfactorius vormen de tractus olfactoirus en verlopen naar de pyriforme cortex
(temporaalkwab), amygdala, tuberculum olfactorium en entorhinale cortex.
Het olfactoire epitheel
Het olfactoire epitheel bestaat uit verschillende celtypen:
• Olfactoire receptorneuronen.
• Bipolaire cellen.
• Aan de apicale zijde heeft de cel één dendriet in de vorm van een knop met een aantal
olfactoire cilia (= microvilli) in de dikke laag mucus. De meeste odorantreceptoren bevinden
zich op de olfactoire cilia.
• Olfactoire receptorneuronen ondergaan
een cyclus van degeneratie en
regeneratie om te zorgen dat de
olfactoire receptorneuronen in het
olfactoire epitheel functioneel blijven.
• Bowman’s klieren.
• Produceren mucus.
• Basale cellen.
• Neuronale stamcellen.
• Betrokken bij regeneratie van olfactoire
receptorneuronen.
• Sustentaculaire cellen.
• Steuncellen.
• Voorzien olfactoire receptorcellen van
o.a. van voedingsstoffen.
Hoe groter het olfactoire epitheel, hoe nauwkeuriger de reuk. Het olfactoire epitheel wordt beschermd
door een dikke laag mucus. Hoe dikker de laag mucus, hoe minder nauwkeurig de reuk.
Olfactoire receptorneuronen
Olfactoire receptorneuronen bevatten aan de apicale zijde olfactoire cilia. Deze cilia hebben als functie het
vergroten van het oppervlak waaraan odoranten kunnen binden. De olfactoire cilia bevatten namelijk
odorantreceptoren. Odorantreceptoren zijn G-eiwitgekoppelde receptoren. Het extracellulaire domein
vormt een bindingsplaats voor een odorant en het intracellulaire domein gaat interacties aan met een G-
eiwit. Er bestaan verschillende typen odorantreceptoren (± 400) die elk een specifieke odorant herkent. De
meeste olfactoire receptorneuronen brengen slechts één type odorantreceptor tot expressie. De
odorantreceptoren zijn meestal echter niet gevoelig voor één type odorant, maar voor meerdere typen
odorant. Verschillende type odoranten worden in verschillende mate gebonden (lage affiniteit vs. hoge
affiniteit). Dit leidt ertoe dat verschillende odoranten één type odorantreceptor kunnen activeren en dat
één olfactoire receptorneuron geactiveerd kan worden door verschillende odoranten. Eén odorant
activeert meerdere odorantreceptoren in verschillende mate.
Reuktransductie begint met het binden van een odorant aan een specifieke odorantreceptor op het
oppervlak van de olfactoire cilia:
1. Odorant bindt aan het extracellulaire domein van de odorantreceptor.*
2. De -subunit van het specifieke G-eiwit (Golf) dissocieert.*
3. Activatie van adenylyl cyclase III (ACIII).*
4. Een toename van de concentratie cyclisch AMP (cAMP).*
5. cAMP-gated-Na+/Ca2+-kanalen openen.*
2
Hoorcollege 33. Hoofdstuk 15.
Chemoreceptie
Chemoreceptie = Het detecteren van signaalstoffen (= moleculen die informatie bevatten die voor het
individu van belang zijn).
Functie van chemoreceptie
• Signaleren van voedsel en de eetbaarheid ervan.
• Signaleren van gevaar.
• Signaleren van andere individuen.
Typen chemosensorische systemen
Systeem Signaalstof
Olfactoire systeem/Reuk Vluchtige moleculen = Odoranten
Smaak Oplosbare moleculen
Trigeminale systeem/Pijn Irritatieve stoffen
Vomeronasale systeem Feromonen
Het olfactoire systeem
Het olfactoire systeem is het oudste zintuigsysteem. Het verwerkt informatie over de identiteit,
concentratie en kwaliteit van vluchtige moleculen/geurstoffen. Het olfactoire systeem is uniek t.o.v.
andere sensorische systemen, omdat de thalamus niet betrokken is. Daarnaast is het olfactoire systeem
het enige systeem dat direct projecteert op de cortex en het limbisch systeem (amygdala). Het olfactoire
systeem is variabel: er zijn grote verschillen tussen individuen. Niet iedereen kan namelijk alles ruimen en
niet iedereen reageert hetzelfde op elke geur.
Indeling van geur volgens John Amoore
Classificatie van geuren volgens de indeling van geur van John Amoore:
• Kamferachtig.
• Muskusachtig.
• Bloemengeurachtig.
• Pepermuntachtig.
• Etherachtig.
• Scherp.
• Bijtend.
• Rottend.
Deze indeling is subjectief.
Globale opbouw van het olfactoire
systeem
De binnenkant van de neus is bedekt
met het olfactoire epitheel. In deze
epitheellaag bevinden zich olfactoire
receptorneuronen. Axonen van deze
olfactoire receptorneuronen vormen
bundels (= nervus olfactorius) en
verlopen door openingen in de
1
, lamina cibrosa/zeefvormige plaat naar neuronen in de ipsilaterale bulbus olfactorius. Axonen van
neuronen in de bulbus olfactorius vormen de tractus olfactoirus en verlopen naar de pyriforme cortex
(temporaalkwab), amygdala, tuberculum olfactorium en entorhinale cortex.
Het olfactoire epitheel
Het olfactoire epitheel bestaat uit verschillende celtypen:
• Olfactoire receptorneuronen.
• Bipolaire cellen.
• Aan de apicale zijde heeft de cel één dendriet in de vorm van een knop met een aantal
olfactoire cilia (= microvilli) in de dikke laag mucus. De meeste odorantreceptoren bevinden
zich op de olfactoire cilia.
• Olfactoire receptorneuronen ondergaan
een cyclus van degeneratie en
regeneratie om te zorgen dat de
olfactoire receptorneuronen in het
olfactoire epitheel functioneel blijven.
• Bowman’s klieren.
• Produceren mucus.
• Basale cellen.
• Neuronale stamcellen.
• Betrokken bij regeneratie van olfactoire
receptorneuronen.
• Sustentaculaire cellen.
• Steuncellen.
• Voorzien olfactoire receptorcellen van
o.a. van voedingsstoffen.
Hoe groter het olfactoire epitheel, hoe nauwkeuriger de reuk. Het olfactoire epitheel wordt beschermd
door een dikke laag mucus. Hoe dikker de laag mucus, hoe minder nauwkeurig de reuk.
Olfactoire receptorneuronen
Olfactoire receptorneuronen bevatten aan de apicale zijde olfactoire cilia. Deze cilia hebben als functie het
vergroten van het oppervlak waaraan odoranten kunnen binden. De olfactoire cilia bevatten namelijk
odorantreceptoren. Odorantreceptoren zijn G-eiwitgekoppelde receptoren. Het extracellulaire domein
vormt een bindingsplaats voor een odorant en het intracellulaire domein gaat interacties aan met een G-
eiwit. Er bestaan verschillende typen odorantreceptoren (± 400) die elk een specifieke odorant herkent. De
meeste olfactoire receptorneuronen brengen slechts één type odorantreceptor tot expressie. De
odorantreceptoren zijn meestal echter niet gevoelig voor één type odorant, maar voor meerdere typen
odorant. Verschillende type odoranten worden in verschillende mate gebonden (lage affiniteit vs. hoge
affiniteit). Dit leidt ertoe dat verschillende odoranten één type odorantreceptor kunnen activeren en dat
één olfactoire receptorneuron geactiveerd kan worden door verschillende odoranten. Eén odorant
activeert meerdere odorantreceptoren in verschillende mate.
Reuktransductie begint met het binden van een odorant aan een specifieke odorantreceptor op het
oppervlak van de olfactoire cilia:
1. Odorant bindt aan het extracellulaire domein van de odorantreceptor.*
2. De -subunit van het specifieke G-eiwit (Golf) dissocieert.*
3. Activatie van adenylyl cyclase III (ACIII).*
4. Een toename van de concentratie cyclisch AMP (cAMP).*
5. cAMP-gated-Na+/Ca2+-kanalen openen.*
2
