07 de febrero de 2003
Células receptoras gustativas comparten vía común
Aunque los sabores dulce, amargo y umami (glutamato
monosódico) son sabores diferentes, unos investigadores
están descubriendo que la información sobre cada uno de
estos sabores se transmite desde varios receptores gustativos mediante
una vía de señalización intracelular
común.
La identificación de una vía común está
en contra de la creencia generalizada entre algunos investigadores en
el área del sabor que han creído durante mucho tiempo que
los distintos sabores requieren de una maquinaria distinta dentro de la
célula para transducir sus señales al cerebro, el cual es
responsable de procesar las percepciones gustativas.
“Creemos que estos resultados nos ayudarán a entender cómo se codifica el gusto en la lengua y cómo se descifra en el cerebro”.
Charles S. Zuker
El descubrimiento también abre el camino para una
manipulación genética más precisa de las
sensaciones gustativas en animales de laboratorio, para descubrir la
forma en la que se perciben los distintos sabores en el cerebro,
según dice el investigador del Instituto Médico Howard
Hughes Charles
Zuker, quien se encuentra en la Universidad de California, en San
Diego.
Zuker, Nicholas Ryba, del Instituto Nacional de la
Investigación Dental y Craneofacial de los Institutos Nacionales
de la Salud, y sus colegas publicaron sus resultados en el
número del 7 de febrero de 2003, de la revista Cell.
El equipo de investigación informó que dos enzimas que
se encuentran en la misma vía de señalización de
la célula eran necesarias para que los ratones procesaran los
sabores dulce, amargo y umami. El umami es el sabor del glutamato
monosódico.
Según Zuker, el trabajo, cuyo objetivo era identificar los
componentes comunes de la maquinaria celular involucrada en la
percepción del sabor, fue incentivado por dos objetivos.
“Uno es que deseábamos poder manipular la función
de las distintas modalidades del sabor, para comprender el
procesamiento del mismo”, dijo. “Normalmente,
podríamos intentar anular los receptores mismos, lo que es
factible con los receptores dulces, dado que sólo hay un par.
Pero hay treinta receptores para el sabor amargo, que serían
prácticamente imposibles de eliminar”.
“Nuestro otro objetivo era encontrarle sentido
científico a la extraordinaria complejidad de las vías de
señalización involucradas en la recepción del
gusto. Creíamos que no tenía sentido que hubiera
vías múltiples, dado que todos los receptores gustativos
pertenecían sólo a un par de familias (de
proteínas)”.
Cuando los investigadores analizaron una gama de células
receptoras gustativas para ver los genes comúnmente expresados,
encontraron dos, llamados TRPM5 y PLCβ2, que estaban
expresados extensamente en células gustativas. Para demostrar
que las dos enzimas –que se sabía eran parte de la misma
vía de señalización– eran necesarias para la
señalización del gusto, los investigadores
diseñaron y examinaron ratones knock-out que carecían de
alguna de las dos enzimas. Mediante estudios electrofisiológicos
y de comportamiento, descubrieron que estos ratones carecían de
la capacidad de percibir compuestos dulces, amargos y umami.
También es importante que, notó Zuker, los ratones
knock-out conservaban la capacidad de responder al gusto salado y
agrio.
“Esto nos dijo que los sabores claramente salados y agrios
operan mediante mecanismos independientes”, dijo Zuker.
“Pero también nos dijo que no se necesita un sistema
dulce, amargo o umami en funcionamiento para los sabores salado y agrio
completamente normales”. En otro experimento clave de la serie,
los investigadores generaron ratones en los cuales restauraron el gen
PLCβ2 en sólo receptores del sabor amargo de los
ratones knock-out PLCβ2. A pesar de que estos ratones
todavía no podían percibir el dulce o el umami, se
recuperó su capacidad de percepción del sabor amargo.
“Este fue un experimento particularmente importante, cuyo fin
era investigar otra hipótesis en el campo del receptor gustativo
–las células del receptor gustativo están
sintonizadas para los tres sabores–”, dijo Zuker. “Sin
embargo, razonamos que esto no tenía sentido, puesto que no
habíamos encontrado una superposición completa en la
expresión de estos diferentes receptores en las células
gustativas. Además, los sabores dulces y amargos cumplen
funciones muy diferentes en la activación de comportamientos. La
función del sabor dulce es indicar una fuente calórica
del alimento, y el sabor amargo actúa como el sensor de una
alarma muy sensible que percibe químicos peligrosos.
“Así que este experimento de rescate selectivo en estos
animales demostró muy claramente que la restauración de
una modalidad no restaura a las otras, demostrando que las
células del receptor gustativo no están ampliamente
sincronizadas para todas las modalidades”, dijo Zuker.
El descubrimiento de moléculas de señalización
comunes y la capacidad de anular o rescatar selectivamente las
modalidades gustativas proporciona una herramienta inestimable para los
siguientes pasos tendientes a entender el gusto.
“Creemos que estos resultados nos ayudarán a entender
cómo se codifica el gusto en la lengua y cómo se descifra
en el cerebro”, dijo. “Ahora estamos comenzando a rastrear
el patrón de conectividad que va desde la lengua al cerebro. En
última instancia, esperamos desarrollar un método con el
cual poder visualizar la función del cerebro in vivo,
durante la respuesta de los animales al sabor”.
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