Biológovia objavili proteín, ktorý môže byť zodpovedný za zdanlivý pocit horkosti

Biológovia objavili proteín, ktorý prerušuje molekulárne signály horkosti. Ak chuťové bunky tento proteín nemajú, zvieratá ani ľudia sa nedokážu zbaviť nepríjemnej dochuti. Vedci sú si istí, že absencia molekuly proti horkosti môže byť príčinou fantómového pocitu horkosti.

Chuťové poháriky nie sú potrebné len na vychutnávanie si jedla. Chuť je jedným zo spôsobov, ako získať informácie o kvalite, bezpečnosti a nutričnej hodnote jedla. Pľúca a črevá tiež vnímajú chuť. Tieto pocity však nepotrebujú na poznávanie, ale na stimuláciu chuti do jedla a uľahčenie dýchania.

Ľudia a iné cicavce rozpoznávajú sladkú, pikantnú (pikantnú, pálivú), horkú, slanú a kyslú chuť. „Keď pijete tonik, molekuly chinínu „zapnú“ chuťové bunky, ktoré začnú posielať signál do mozgu, že tonik je horký,“ píšu vedci z amerických výskumných centier a vysvetľujú, že mechanizmus informovania mozgu o horkosti a iných chuťových vnemoch je dobre preskúmaný, nie sú v ňom žiadne biele miesta. Nie je však úplne jasné, ako sa aktivované informačné bunky „vypnú“ po tom, čo ich horké jedlo prestane dráždiť.

Biológovia vysvetľujú, že aktivácia chuťových buniek je spojená so zvýšením koncentrácie vápenatých iónov (Ca2 ⁺ ) v cytozole, tekutej časti obsahu bunky. Aby mozog prestal „cítiť“ chuť, vápenaté ióny musia opustiť cytozol chuťových buniek.

Molekulárny biológ Liquan Huang z Monell Chemical Senses Center a jeho kolegovia sa rozhodli pochopiť mechanizmy, ktorými chuťové bunky odstraňujú ióny vápnika. Biológovia zistili, že receptory, ktoré rozpoznávajú horkosť, majú priveľa proteínu Serca3.

„Táto molekula patrí do rodiny Ca2 ⁺ -ATPáz vnútornej membrány (SERCA). „Konfiskuje“ vápnik tým, že ho núti vháňať do siete intracelulárnych membrán nazývaných endoplazmatické retikulum,“ píšu biológovia v článku publikovanom dnes v PLoS ONE. Aby vedci otestovali, či Serca3 skutočne zastavuje signály horkosti, vytvorili myši, ktorým chýbal gén pre tento proteín (myši Serca3-KO).

Počas experimentu myši vyskúšali roztoky potravinových chemikálií z piatich chuťových skupín. Na tento účel výskumníci nechali myši piť destilovanú vodu a roztok jednej z chuťových chemikálií (cukor, soľ, chinín atď.) počas štyridsiatich ôsmich hodín. Po dvoch dňoch dostali zvieratá niekoľkodňovú prestávku, po ktorej sa v klietke opäť objavili napájačky s destilovanou vodou a ďalším roztokom chuťovej chemikálie. Počas experimentu vedci merali množstvo vypitej tekutiny a sledovali správanie zvierat.

Ukázalo sa, že myši bez proteínu Serca3 pociťujú silnejšiu a dlhšiu averziu k horkej vode ako normálne zvieratá. Viac odfrkli a pľuli a dlhšie sa zdržiavali mimo misky s vodou. „Je to preto, že príliš dlho cítia horkú dochuť,“ vysvetľujú vedci výsledky svojich pozorovaní.

Biológovia poznamenávajú, že averzia k horkej vode je badateľná nielen v správaní. U experimentálnych myší reagoval jazykohltanový nerv na horkú vodu silnejšie ako u zvierat z kontrolnej skupiny. Biológovia nenašli žiadne spoľahlivé významné rozdiely vo vzťahu k slaným a kyslým chuťovým chemikáliám. Zistili však, že citlivosť na sladké a korenisté chute sa u myší Serca3-KO mení. Ako sa neskôr ukázalo, tieto zmeny sú spojené s kompenzačným výskytom príbuznej zlúčeniny - proteínu Serca2. Mimochodom, u ľudí so zvýšeným vnímaním horkosti sa mení aj chuť na sladké a korenisté.

„Naše výsledky vysvetľujú, prečo ľudia vnímajú chuť odlišne,“ uzatvárajú autori štúdie. „Hoci ide o zásadnú prácu, má aj praktický význam. Napríklad je možné vyvinúť lieky pre ľudí, ktorí zažívajú fantomové chute.“

[ 1 ], [ 2 ]