Біологи виявили білок, який може бути причиною фантомного відчуття гіркоти

Біологи виявили білок, який перериває молекулярні сигнали гіркоти. Якщо смакові клітини не мають цього білка, тварини та люди не можуть позбутися неприємного післясмаку. Вчені впевнені, що відсутність молекули, що запобігає гіркоті, може бути причиною фантомного відчуття гіркоти.

Смакові рецептори потрібні не лише для того, щоб насолоджуватися їжею. Відчуття смаку – це один із способів отримання інформації про якість, безпеку та харчову цінність їжі. Легені та кишечник також відчувають смак. Але такі відчуття їм потрібні не для пізнання, а для стимуляції апетиту та полегшення дихання.

Люди та інші ссавці розпізнають солодкий, пікантний (гострий, гострий), гіркий, солоний та кислий смаки. «Коли ви п'єте тонік, молекули хініну «вмикають» смакові клітини, які починають посилати сигнал до мозку про те, що тонік гіркий», – пишуть вчені з дослідницьких центрів США, пояснюючи, що механізм інформування мозку про гіркоту та інші смакові відчуття добре вивчений, у ньому немає білих плям. Але не зовсім зрозуміло, як активовані клітини-інформатори «вимикаються» після того, як гірка їжа перестала їх подразнювати.

Біологи пояснюють, що активація смакових клітин пов'язана зі збільшенням концентрації іонів кальцію (Ca2 ⁺ ) у цитозолі, рідкій частині вмісту клітини. Щоб мозок перестав «відчувати» смак, іони кальцію повинні покинути цитозоль смакових клітин.

Молекулярний біолог Лікуан Хуан з Центру хімічних відчуттів Монелла та його колеги вирішили зрозуміти механізми, за допомогою яких смакові клітини очищають іони кальцію. Біологи виявили, що рецептори, які розпізнають гіркоту, містять занадто багато білка Serca3.

«Ця молекула належить до сімейства Ca2 ⁺ -АТФаз внутрішньої мембрани (SERCA). Вона «конфіскує» кальцій, змушуючи його переміщуватися в мережу внутрішньоклітинних мембран, яка називається ендоплазматичним ретикулумом», – пишуть біологи у статті, опублікованій сьогодні в PLoS ONE. Щоб перевірити, чи дійсно Serca3 зупиняє сигнали гіркоти, вчені створили мишей, у яких не було гена цього білка (миші Serca3-KO).

Під час експерименту миші спробували розчини харчових хімічних речовин з п'яти смакових груп. Для цього дослідники дозволили мишам пити дистильовану воду та розчин однієї зі смакових хімічних речовин (цукор, сіль, хінін тощо) протягом сорока восьми годин. Через два дні тваринам дали перерву на кілька днів, після чого в клітці знову з'явилися поїлки з дистильованою водою та ще одним розчином смакової хімічної речовини. Під час експерименту вчені вимірювали кількість випитої рідини та стежили за поведінкою тварин.

Виявилося, що миші без білка Serca3 відчувають сильнішу та тривалішу відразу до гіркої води, ніж звичайні тварини. Вони більше пирхали та плювалися, а також довше трималися подалі від миски з водою. «Це тому, що вони занадто довго відчувають гіркий післясмак», – пояснюють вчені результати своїх спостережень.

Біологи зазначають, що відразу до гіркої води помітна не лише в поведінці. У піддослідних мишей язикоглотковий нерв реагував на гірку воду сильніше, ніж у тварин з контрольної групи. Біологи не виявили достовірних суттєвих відмінностей щодо солоних та кислих смакових хімічних речовин. Але вони зазначили, що у мишей Serca3-KO змінюється чутливість до солодкого та гострого смаків. Як пізніше з'ясувалося, ці зміни пов'язані з компенсаторною появою спорідненої сполуки - білка Serca2. До речі, у людей з підвищеним сприйняттям гіркоти також змінюється смак до солодкого та гострого.

«Наші результати пояснюють, чому люди по-різному сприймають смак», – роблять висновок автори дослідження. «Хоча це фундаментальна робота, вона також має практичне значення. Наприклад, можливо розробити ліки для людей, які відчувають фантомні смаки».

[ 1 ], [ 2 ]