...

Jak mózg rozpoznaje smaki?

Grupa badawcza z Uniwersytetu Stanu Nowy Jork w Buffalo dokonała rewolucyjnego odkrycia na temat tego w jaki sposób mózg rozpoznaje różne smaki. Opublikowane wyniki badań przedstawiają szlak chemiczny, dzięki któremu w ośrodkowym układzie nerwowym dochodzi do rozróżnienia smaku słodkiego od gorzkiego i pikantnego.

Jak dotąd większość naukowców uważała, że za rozróżnienie smaku poszczególnych potraw odpowiada pojedyncza proteina oznaczana skrótem TRPM5. Informacja ta stała się popularna, gdy wykazano, że usunięcie tego białka z komórek smakowych uniemożliwia dalsze identyfikowanie słodkich, pikantnych czy gorzkich pokarmów.

Przełomowym odkryciem jest wykazanie przez grupę naukowców z Uniwersytetu Nowy Jork w Buffalo, że za rozróżnianie smaków w ośrodkowym układzie nerwowym odpowiada również inne białko – TRPM4. Wyniki ich prac zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie naukowym Proceedings of the National Academy of Sciences of United States of America (PNAS).

Nowojorska grupa badawcza przeprowadziła eksperyment na myszach. Gryzoniom początkowo usunięto proteinę TRPM5, ale zadbano o to, aby w ich komórkach smakowych znajdowała się wystarczajaca ilość białka TRPM4. Zwierzętom podawano do picia mieszanki różnych substancji w wodzie. W efekcie zaobserwowano, że chętnie wypijały one wodę słodką, podczas gdy uciekały od tej zawierającej chininę, która jest wyjątkowo gorzka.

W kolejnym etapie doświadczenia z komórek smakowych myszy usunięto pewną ilość białka TRPM4 i zauważono, że straciły one zdolność do rozróżniania smaku gorzkiego od słodkiego. Potwierdzeniem tego była obserwacja, że gryzonie nie uciekały wówczas od mieszanki chininy z wodą.

Jak podkreśla jedna z autorek publikacji, profesor KAthryn Medler, zmysł smaku jest dla człowieka niezwykle istotny. “Gdyby człowiek nie potrafił rozpoznawać smaku, mogłoby dojść do sytuacji, w której zjadał by truciznę i nawet o tym nie wiedział. W efekcie na świecie wzrosłaby diametralnie liczba ofiar zatrucia.”

Dzięki badaniom przeprowadzonym przez naukowców udało się określić kolejna cząsteczkę chemiczną zlokalizowaną w komórkach smakowych, odpowiadająca za ich prawidłowe działanie. Podobnie jak TRPM5, TRPM4 jest białkiem sprzężonym z kanałem jonowym, który otwiera się, gdy na języku znajdzie się dana potrawa. W ten sposób uruchamiana zostaje kaskada reakcji łańcuchowych, doprowadzających ostatecznie do detekcji smaku spożywanego pokarmu.

Wyniki badań pokazują, że za rozpoznawanie smaku w jednakowym stopniu odpowiadają obie proteiny. Usunięcie którejś z nich z komórki prowadzi do upośledzenia zdolności rozróżniania pokarmów słodkich, gorzkich czy słonych.

Zmysł smaku ma wyjątkowe znaczenie dla zdrowia. Szczególnie w kontekście kontroli apetytu. Wyniki badań z 2013 roku pokazują bowiem, że otyłe myszy były mniej wrażliwe na słodki smak niż gryzonie o normalnej masie ciała. Jeżeli więc nadwaga przeszkadza w wykryciu słodyczy, myszy jedzą ich więcej, aby zrekompensować sobie tę różnicę.

Ważne jest więc regularne sprawdzanie tego, w jakim stopniu jesteśmy w stanie rozpoznać smaki. Osoby, które nie posiadają tej zdolności, bądź mają ją ograniczoną znajdują się w grupie zwiększonego ryzyka otyłości. Odkrycie mechanizmów chemicznych kontrolujących rozpoznawanie smaku będzie odgrywać bardzo ważną rolę w opracowywaniu kolejnych terapii leczenia zaburzeń tego zmysłu.

Medler powiedział: “Dobrze jest poznawać nowe informacje dotyczące mechanizmu według którego rozpoznawany jest smak. Im więcej takich danych będziemy mieli, tym łatwiej będzie rozwiązać problem, gdy zmysł smaku nie pracuje poprawnie.”
Bibliografia

  1. Debarghya Dutta Banik, Laura E. Martin, Marc Freichel, Ann-Marie Torregrossa, and Kathryn F. Medler, TRPM4 and TRPM5 are both required for normal signaling in taste receptor cells, PNAS, 2017
  2. Taruno A., Matsumoto I., Ma Z., Marambaud P., Foskett J.K., How do taste cells lacking synapses mediate neurotransmission? CALHM1, a voltage-gated ATP channel. BioEssays, 2013

Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Dzieci powinny czytać

W młodym wieku zachodzą kluczowe procesy plastyczności neuronalnej, które są istotne dla rozwoju mózgu. Dlatego warto wspierać u dzieci zachowania kształtujące ich rozwój, ponieważ mogą okazać się korzystne w dorosłym życiu. Przykładem takiego zachowania jest czytanie książek, czyli jedna z...

Kondycja wątroby a funkcje poznawcze

Przewlekłe choroby wątroby są coraz to bardziej powszechne w społeczeństwie. W ich przebiegu obserwuje się postępujące zmiany polegające na stopniowym zastępowaniu prawidłowego miąższu wątroby tkanką włóknistą, co prowadzi do zaburzeń struktury i funkcji tego narządu. Coraz więcej doniesień naukowych wskazuje,...

Jak białka pomagają spać

Sen pojawił się na wczesnym etapie ewolucji zwierząt i pełni podobną funkcję u wielu gatunków. Zarówno jego długość, jak i jakość jest ważna dla zachowania zdrowia. Jakość snu określana jest m.in. na podstawie częstotliwości i ilości wybudzeń w ciągu nocy....

Archiwum: