Biologer har upptäckt ett protein som kan vara ansvarigt för fantomkänslan av bitterhet

Biologer har upptäckt ett protein som avbryter molekylära signaler om bitterhet. Om smakceller inte har detta protein kan djur och människor inte bli av med den obehagliga eftersmaken. Forskare är säkra på att frånvaron av anti-bitterhetsmolekylen kan vara orsaken till fantomkänslan av bitterhet.

Smaklökar behövs inte bara för att njuta av mat. Smaksinnet är ett av sätten att få information om matens kvalitet, säkerhet och näringsvärde. Lungorna och tarmarna känner också av smak. Men de behöver inte sådana förnimmelser för kognition, utan för att stimulera aptiten och underlätta andningen.

Människor och andra däggdjur känner igen söta, pikanta (kryddiga, starka), bittra, salta och sura smaker. ”När man dricker tonic ”slår” kininmolekyler på smakcellerna, som börjar skicka en signal till hjärnan att tonicen är bitter”, skriver forskare från amerikanska forskningscentra och förklarar att mekanismen för att informera hjärnan om bitterhet och andra smakupplevelser är väl studerad, det finns inga tomma fläckar i den. Men det är inte helt klart hur de aktiverade informantcellerna ”stänger av sig” efter att den bittra maten har slutat irritera dem.

Biologer förklarar att aktivering av smakceller är förknippat med en ökning av koncentrationen av kalciumjoner (Ca2 ⁺ ) i cytosolen, den flytande delen av cellens innehåll. För att hjärnan ska sluta "känna" smak måste kalciumjoner lämna smakcellernas cytosol.

Molekylbiologen Liquan Huang vid Monell Chemical Senses Center och hans kollegor bestämde sig för att förstå de mekanismer genom vilka smakceller rensar ut kalciumjoner. Biologerna upptäckte att de receptorer som känner igen bitterhet har för mycket av proteinet Serca3.

"Denna molekyl är en medlem av familjen av Ca2 ⁺ -ATPaser i det inre membranet (SERCA). Den 'konfiskerar' kalcium genom att tvinga in det i nätverket av intracellulära membran som kallas endoplasmatiskt retikulum", skriver biologerna i en artikel som publiceras idag i PLoS ONE. För att testa om Serca3 verkligen stoppar bittra signaler skapade forskarna möss som saknade genen för detta protein (Serca3-KO-möss).

Under experimentet provade mössen lösningar av livsmedelskemikalier från fem smakgrupper. För att göra detta lät forskarna mössen dricka destillerat vatten och en lösning av en av smakkemikalierna (socker, salt, kinin, etc.) i fyrtioåtta timmar. Efter två dagar fick djuren en paus i flera dagar, varefter dricksskålar med destillerat vatten och en annan lösning av smakkemikalien dök upp i buren igen. Under experimentet mätte forskarna mängden vätska som dracks och övervakade djurens beteende.

Det visade sig att möss utan Serca3-proteinet upplever en starkare och längre aversion mot bittert vatten än vanliga djur. De fnös och spottade mer och höll sig borta från vattenskålen längre. ”Detta beror på att de känner den bittra eftersmaken för länge”, förklarar forskarna resultaten av sina observationer.

Biologer noterar att aversion mot bittert vatten inte bara märks i beteendet. Hos experimentella möss reagerade glossofaryngeusnerven starkare på bittert vatten än hos djur från kontrollgruppen. Biologer fann inga tillförlitliga signifikanta skillnader i förhållande till salta och sura smakkemikalier. Men de noterade att känsligheten för söta och kryddiga smaker förändras hos Serca3-KO-möss. Som det visade sig senare är dessa förändringar förknippade med det kompensatoriska utseendet av en besläktad förening - Serca2-proteinet. Förresten, hos personer med en ökad uppfattning om bitterhet förändras också smaken för sött och kryddigt.

”Våra resultat förklarar varför människor uppfattar smak olika”, konstaterar författarna till studien. ”Även om detta är grundläggande arbete har det också praktisk betydelse. Det är till exempel möjligt att utveckla läkemedel för personer som upplever fantomsmaker.”

[ 1 ], [ 2 ]