Receptor słodkiego smaku wpływa na metabolizm glukozy u człowieka

Centrum Badawcze Monell ma bogatą historię badań nad słodkim smakiem. Naukowcy z Monell byli jednym z czterech zespołów, które w 2001 r. Odkryły i scharakteryzowały receptor słodkiego smaku ssaków, TAS1R2-TAS1R3. Dwadzieścia lat później, w 2021 r., w dwóch artykułach opublikowanych przez badaczy Monella w czasopiśmie Mammalian Genome zwrócono uwagę na genetykę cukrów kochające myszy.

Receptor słodkiego smaku, wyrażany w komórkach kubków smakowych, po aktywacji przekazuje uczucie słodyczy z ust. Na początku tego miesiąca badanie przeprowadzone przez innego badacza z Monell i opublikowane w PLOS One miało na celu zbadanie, w jaki sposób receptor słodkiego smaku może być pierwszym przystankiem w systemie nadzoru metabolicznego cukru. Receptor ten ulega także ekspresji w niektórych komórkach jelita, gdzie może ułatwiać wchłanianie glukozy w tym układzie.

Zespół odkrył, że stymulacja i hamowanie TAS1R2-TAS1R3 pokazuje, że pomaga on regulować metabolizm glukozy u ludzi i może mieć wpływ na leczenie zaburzeń metabolicznych, takich jak cukrzyca. Glukoza to główny rodzaj cukru występujący we krwi człowieka, co czyni ją kluczowym źródłem energii dla komórek.

„Naszym celem było ustalenie, czy TAS1R2-TAS1R3 wpływa na metabolizm glukozy na dwa sposoby” – powiedział dr Paul Breslin, profesor nauk o żywieniu na Uniwersytecie Rutgers i główny autor artykułu.

Wykazali, że agonista TAS1R2-TAS1R3 (sukraloza, niekaloryczna substancja słodząca) lub antagonista TAS1R2-TAS1R3 (laktyzol, sól sodowa hamująca słodki smak), zmieszany z posiłkiem zawierającym glukozę, różnie zmienia tolerancję glukozy ludzi. Agonista wiąże się z receptorem i stymuluje komórkę, a antagonista wiąże się z receptorem i zapobiega stymulacji.

„Nowością naszych odkryć jest to, że receptor, który badaliśmy w tym eksperymencie, w różny sposób wpływa na poziom glukozy i insuliny we krwi podczas posiłku zawierającego glukozę, w zależności od tego, czy jest stymulowany, czy hamowany”. " powiedział Breslin. Ta praca dostarcza dalszych dowodów na to, że receptory smaku pomagają regulować metabolizm i wchłanianie składników odżywczych.

Poziom insuliny w osoczu mierzono u uczestników badania, którzy przeszli doustny test tolerancji glukozy (OGTT), który monitoruje poziom cukru we krwi przed i po spożyciu płynnego posiłku zawierającego glukozę. Ocena słodkości sukralozy przez uczestników korelowała z wczesnym wzrostem poziomu glukozy w osoczu, a także wzrostem poziomu insuliny w osoczu po dodaniu sukralozy do OGTT. Dodano przyspieszone uwalnianie insuliny przez sukralozę w odpowiedzi na obciążenie glukozą. Z drugiej strony wrażliwość uczestników na hamowanie słodyczy przez laktozyl korelowała ze spadkiem poziomu glukozy w osoczu. Laktozyl spowalnia także uwalnianie insuliny.

„Kiedy glukoza pobudza receptory smaku przed wchłonięciem do organizmu, sygnały przekazywane są przez usta i jelita do narządów regulacyjnych, takich jak trzustka. Być może moglibyśmy opracować sposoby wykorzystania TAS1R2-TAS1R3, aby pomóc organizmowi lepiej radzić sobie z glukozą, oczekując jego pojawienia się we krwi” – powiedział Breslin.

„Ten system jest elegancki w swojej prostocie” – powiedział Breslin. Ten sam receptor smaku znajduje się w całym organizmie – w jamie ustnej, przewodzie pokarmowym, trzustce, wątrobie i komórkach tłuszczowych, które są głównymi regulatorami metabolizmu biorącymi udział w całodobowym monitorowaniu metabolizmu organizmu.

Czy istnieje związek między stanem zdrowia danej osoby a aktywnością jej receptorów TAS1R2-TAS1R3? Autorzy badania tak uważają, sugerując, że stopień aktywacji receptorów ma ostry wpływ na poziom glukozy i insuliny w osoczu, które są ważne dla zdrowia metabolicznego.

Zespół uważa, że obecne nawyki żywieniowe związane z nadmiernym spożyciem żywności i napojów bogatych w sacharozę, syrop kukurydziany o wysokiej zawartości fruktozy i substancji słodzących o dużej mocy mogą nadmiernie stymulować TAS1R2-TAS1R3, prowadząc do nieprawidłowej regulacji poziomu glukozy we krwi. Może to prowadzić do zespołu metabolicznego, który zwiększa ryzyko chorób serca, udaru mózgu i cukrzycy.

„Badania takie jak te pokazują, że receptor słodkiego smaku TAS1R2-TAS1R3 pomaga w różnej regulacji poziomu glukozy w zależności od słodyczy jedzenia lub napoju” – powiedział Breslin. Zespół ma nadzieję zastosować zdobytą wiedzę do poprawy zdrowia produktów spożywczych i napojów.

„Niewielka pozytywna zmiana metaboliczna może mieć duże znaczenie w życiu i zdrowiu ludzi, jeśli kumuluje się przez dziesięciolecia i rozprzestrzenia się na miliony ludzi” – powiedział Breslin.