Biolodzy odkryli białko, które może być odpowiedzialne za fantomowe uczucie goryczy

Biolodzy odkryli białko, które przerywa molekularne sygnały goryczy. Jeśli komórki smakowe nie mają tego białka, zwierzęta i ludzie nie mogą pozbyć się nieprzyjemnego posmaku. Naukowcy są pewni, że brak cząsteczki anty-gorzkiej może być przyczyną fantomowego odczucia goryczy.

Kubki smakowe nie są potrzebne tylko do delektowania się jedzeniem. Zmysł smaku jest jednym ze sposobów uzyskiwania informacji o jakości, bezpieczeństwie i wartości odżywczej jedzenia. Płuca i jelita również odczuwają smak. Ale nie potrzebują takich wrażeń do poznania, ale do stymulowania apetytu i ułatwiania oddychania.

Ludzie i inne ssaki rozpoznają smaki słodkie, pikantne (ostre, gorące), gorzkie, słone i kwaśne. „Kiedy pijesz tonik, cząsteczki chininy „włączają” komórki smakowe, które zaczynają wysyłać sygnał do mózgu, że tonik jest gorzki” – piszą naukowcy z amerykańskich ośrodków badawczych, wyjaśniając, że mechanizm informowania mózgu o goryczy i innych doznaniach smakowych jest dobrze zbadany, nie ma w nim żadnych pustych miejsc. Nie jest jednak do końca jasne, w jaki sposób aktywowane komórki informacyjne „wyłączają się”, gdy gorzkie jedzenie przestaje je drażnić.

Biolodzy wyjaśniają, że aktywacja komórek smakowych wiąże się ze wzrostem stężenia jonów wapnia (Ca ²⁺ ) w cytozolu, płynnej części zawartości komórki. Aby mózg przestał „czuć” smak, jony wapnia muszą opuścić cytozol komórek smakowych.

Biolog molekularny Liquan Huang z Monell Chemical Senses Center i jego współpracownicy postanowili zrozumieć mechanizmy, za pomocą których komórki smakowe usuwają jony wapnia. Biolodzy odkryli, że receptory rozpoznające gorycz mają zbyt dużo białka Serca3.

„Ta cząsteczka należy do rodziny wewnętrznych błonowych Ca ²⁺ -ATPaz (SERCA). „Konfiskuje” wapń, wtłaczając go do sieci błon wewnątrzkomórkowych zwanej siateczką śródplazmatyczną” – piszą biolodzy w artykule opublikowanym dzisiaj w PLoS ONE. Aby sprawdzić, czy Serca3 rzeczywiście zatrzymuje gorzkie sygnały, naukowcy stworzyli myszy pozbawione genu dla tego białka (myszy Serca3-KO).

Podczas eksperymentu myszy wypróbowały roztwory substancji chemicznych w żywności z pięciu grup smakowych. Aby to zrobić, naukowcy pozwolili myszom pić wodę destylowaną i roztwór jednej z substancji chemicznych o smaku (cukier, sól, chinina itp.) przez czterdzieści osiem godzin. Po dwóch dniach zwierzęta miały kilka dni przerwy, po czym w klatce ponownie pojawiły się miski do picia z wodą destylowaną i innym roztworem substancji chemicznej o smaku. Podczas eksperymentu naukowcy mierzyli ilość wypitego płynu i monitorowali zachowanie zwierząt.

Okazało się, że myszy bez białka Serca3 odczuwały silniejszą i dłuższą niechęć do gorzkiej wody niż normalne zwierzęta. Więcej prychały i pluły, a także dłużej trzymały się z dala od miski z wodą. „Dzieje się tak, ponieważ czują gorzki posmak przez zbyt długi czas” – tłumaczą naukowcy wyniki swoich obserwacji.

Biolodzy zauważają, że niechęć do gorzkiej wody jest zauważalna nie tylko w zachowaniu. U myszy doświadczalnych nerw językowo-gardłowy reagował na gorzką wodę silniej niż u zwierząt z grupy kontrolnej. Biolodzy nie znaleźli żadnych wiarygodnych istotnych różnic w odniesieniu do substancji chemicznych o smaku słonym i kwaśnym. Zauważyli jednak, że wrażliwość na smaki słodkie i pikantne zmienia się u myszy Serca3-KO. Jak się później okazało, zmiany te są związane z kompensacyjnym pojawieniem się pokrewnego związku - białka Serca2. Nawiasem mówiąc, u osób z podwyższonym postrzeganiem goryczy zmienia się również smak na słodki i pikantny.

„Nasze wyniki wyjaśniają, dlaczego ludzie odmiennie postrzegają smak” – podsumowują autorzy badania. „Chociaż jest to praca fundamentalna, ma ona również znaczenie praktyczne. Na przykład możliwe jest opracowanie leków dla osób doświadczających fantomowych smaków”.

[ 1 ], [ 2 ]