Новое исследование значительно расширяет знания о том, как вкусовые клетки обнаруживают сахар, что является ключевым шагом в разработке стратегий по ограничению чрезмерного потребления. Ученые из Центра Монелла и сотрудники обнаружили, что вкусовые клетки имеют несколько дополнительных детекторов сахара, помимо ранее известного рецептора сладкого.
"Определение сладости пищевых сахаров – одна из важнейших задач наших вкусовых клеток," сказал старший автор Роберт Ф. Маргольски, М.D., Ph.D., молекулярный нейробиолог в Monell. "Многие из нас едят слишком много сахара, и, чтобы ограничить чрезмерное потребление, нам нужно лучше понимать, как сладкое вкусовое устройство «знает» что-то сладкое."
Ученым уже давно известно, что рецептор T1r2 + T1r3 является основным механизмом, который позволяет вкусовым клеткам обнаруживать многие сладкие соединения, включая сахара, такие как глюкоза и сахароза, а также искусственные подсластители, включая сахарин и аспартам.
Однако некоторые аспекты сладкого вкуса нельзя объяснить рецептором T1r2 + T1r3. Например, хотя рецептор содержит две субъединицы, которые должны соединиться вместе, чтобы он работал должным образом, команда Маргольски ранее обнаружила, что мыши, у которых отсутствует субъединица T1r3, по-прежнему могут нормально ощущать вкус глюкозы и других сахаров.
Зная, что датчики сахара в кишечнике важны для того, как обнаруживаются и абсорбируются пищевые сахара, и что метаболические датчики в поджелудочной железе являются ключом к регулированию уровня глюкозы в крови, ученые из Монелла использовали передовые молекулярные и клеточные методы, чтобы проверить, работают ли эти датчики. также содержится во вкусовых клетках.
Результаты, опубликованные в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывают, что несколько сенсоров сахара из кишечника и поджелудочной железы также присутствуют в тех же самых чувствительных к сладкому вкусовых клетках, которые имеют рецептор сладкого T1r2 + T1r3.
"Система вкуса продолжает удивлять меня тем, насколько она умна и как она служит для интеграции вкусовых ощущений с пищеварительными процессами," сказал Маргольски.
Различные датчики вкуса сахара могут иметь разные роли. Кишечный сенсор глюкозы, также обнаруженный в чувствительных к сладкому вкусовых клетках, может объяснить еще одну загадку сладкого вкуса: почему даже щепотка поваренной соли имеет сладкий вкус, а соль, добавленная в выпечку, усиливает сладкий вкус. Этот сенсор, известный как SGLT1, является транспортером, который перемещает глюкозу в клетку сладкого вкуса, когда присутствует натрий, тем самым заставляя клетку регистрировать сладость.
В поджелудочной железе датчик сахара, известный как канал KATP, контролирует уровни глюкозы и запускает высвобождение инсулина при их повышении. Авторы предполагают, что КАТФ может функционировать в клетках сладкого вкуса, чтобы модулировать чувствительность вкусовых клеток к сахару в соответствии с метаболическими потребностями. Например, этот датчик может реагировать на гормональные сигналы из кишечника или поджелудочной железы, чтобы сделать вкусовые клетки менее чувствительными к сладкому после того, как мы только что съели сладкий кусок пирога с орехами пекан и не нуждаемся в дополнительной энергии.
"Клетки сладкого вкуса оказались довольно сложными. Наличие канала KATP предполагает, что вкусовые клетки могут играть роль в регулировании нашей чувствительности к сладкому вкусу при различных условиях питания," сказал первый автор Карен К. Да, доктор философии.D., клеточный физиолог в Monell. "Это знание может когда-нибудь помочь нам понять, как ограничить чрезмерное потребление сладких продуктов."
Будущие исследования будут сосредоточены на понимании сложных связей между вкусовыми клетками и пищеварительной и эндокринной системами.