En una investigación publicada en Nature Communications, la neurocientífica de la Universidad de Southern California Emily Liman y su equipo descubrieron que la lengua responde al cloruro de amonio a través del mismo receptor proteico que indica el sabor amargo.

«Si vives en un país escandinavo, te resultará familiar y te gustará este sabor», afirma en un comunicado Liman, profesora de ciencias biológicas. En algunos países del norte de Europa, el regaliz salado ha sido un dulce popular al menos desde principios del siglo XX. La golosina cuenta entre sus ingredientes con sal de salmiak o cloruro de amonio.

Los científicos han reconocido durante décadas que la lengua responde fuertemente al cloruro de amonio. Sin embargo, a pesar de una extensa investigación, los receptores específicos de la lengua que reaccionan siguen siendo difíciles de alcanzar.

Liman y el equipo de investigación pensaron que podrían tener una respuesta.

En los últimos años, descubrieron la proteína responsable de detectar el sabor amargo. Esa proteína, llamada OTOP1, se encuentra dentro de las membranas celulares y forma un canal para que los iones de hidrógeno ingresen a la célula.

Los iones de hidrógeno son el componente clave de los ácidos y, como saben los amantes de la comida en todas partes, la lengua percibe el ácido como ácido. Es por eso que la limonada (rica en ácidos cítrico y ascórbico), el vinagre (ácido acético) y otros alimentos ácidos imparten un toque de acidez cuando entran en la lengua. Los iones de hidrógeno de estas sustancias ácidas pasan a las células receptoras del gusto a través del canal OTOP1.

Debido a que el cloruro de amonio puede afectar la concentración de ácido (es decir, iones de hidrógeno) dentro de una célula, el equipo se preguntó si de alguna manera podría activar OTOP1.

Para responder a esta pregunta, introdujeron el gen Otop1 en células humanas cultivadas en laboratorio para que las células produzcan la proteína receptora OTOP1. Luego expusieron las células a ácido o cloruro de amonio y midieron las respuestas.

«Vimos que el cloruro de amonio es un activador realmente fuerte del canal OTOP1″, dijo Liman. «Se activa tan bien o mejor que los ácidos».

El cloruro de amonio desprende pequeñas cantidades de amoníaco, que se mueve dentro de la célula y eleva el pH, haciéndola más alcalina, lo que significa menos iones de hidrógeno.

«Esta diferencia de pH impulsa una entrada de protones a través del canal OTOP1″, explicó Ziyu Liang, estudiante de doctorado en el laboratorio de Liman y primer autor del estudio.

Para confirmar que su resultado era más que un artefacto de laboratorio, recurrieron a una técnica que mide la conductividad eléctrica, simulando cómo los nervios conducen una señal. Utilizando células de las papilas gustativas de ratones normales y de ratones que el laboratorio había modificado previamente genéticamente para que no produjeran OTOP1, midieron cómo de bien las células gustativas generaban respuestas eléctricas llamadas potenciales de acción cuando se introduce cloruro de amonio.

Las células de las papilas gustativas de los ratones de tipo salvaje mostraron un fuerte aumento en los potenciales de acción después de que se añadió cloruro de amonio, mientras que las células de las papilas gustativas de los ratones que carecían de OTOP1 no respondieron a la sal. Esto confirmó su hipótesis de que OTOP1 responde a la sal, generando una señal eléctrica en las células de las papilas gustativas.

Lo mismo ocurrió cuando otro miembro del equipo de investigación, Courtney Wilson, registró señales de los nervios que inervan las células gustativas. Vio que los nervios respondían a la adición de cloruro de amonio en ratones normales, pero no en ratones que carecían de OTOP1.

Luego, el equipo fue un paso más allá y examinó cómo reaccionan los ratones cuando se les da la opción de beber agua corriente o agua con cloruro de amonio. Para estos experimentos, desactivaron las células amargas que también contribuyen al sabor del cloruro de amonio. Los ratones con una proteína OTOP1 funcional encontraron poco atractivo el sabor del cloruro de amonio y no bebieron la solución, mientras que a los ratones que carecían de la proteína OTOP1 no les importó la sal alcalina, incluso en concentraciones muy altas.

«Este fue realmente el factor decisivo», dijo Liman. «Esto demuestra que el canal OTOP1 es esencial para la respuesta conductual al amonio».

Pero los científicos no habían terminado. Se preguntaron si otros animales también serían sensibles y utilizarían sus canales OTOP1 para detectar amonio. Descubrieron que el canal OTOP1 en algunas especies parece ser más sensible al cloruro de amonio que en otras especies. Y los canales OTOP1 humanos también eran sensibles al cloruro de amonio.

Entonces, ¿cuál es la ventaja de probar el cloruro de amonio y por qué se conserva tanto evolutivamente?

Liman especula que la capacidad de saborear el cloruro de amonio podría haber evolucionado para ayudar a los organismos a evitar comer sustancias biológicas dañinas que tienen altas concentraciones de amonio.

«El amonio se encuentra en los productos de desecho (piense en los fertilizantes) y es algo tóxico», explicó, «por lo que tiene sentido que hayamos desarrollado mecanismos gustativos para detectarlo. El pollo OTOP1 es mucho más sensible al amonio que el pez cebra».

Referencia

Liang Z, Wilson CE, Teng B, Kinnamon SC, Liman ER. The proton channel OTOP1 is a sensor for the taste of ammonium chloride. Nat Commun[Internet].2023[citado 9 oct 2023] ;6194. https://doi.org/10.1038/s41467-023-41637-4

10 octubre 2023 | Fuente: Jornada.com| Tomado de Ciencia y Tecnología 

Científicos del Monell Chemical Senses Center y del Givaudan Flavors Corporation han identificado una proteína en el interior de las células gustativas que actúa reduciendo las señales de sabor amargo. Asimismo, informan de que los ratones que carecían del gen para esta proteína son más sensibles a este sabor.

\»Las diferencias individuales de los genes responsables del gusto pueden explicar por qué algunas personas son hipersensibles a ciertos sabores\», explica el doctor Huang Liquan, biólogo molecular del Monell Center, \»nuestros hallazgos también sugieren que los medicamentos que causan distorsiones del gusto en los pacientes que informan de sabores desagradables pueden estar interfiriendo con las proteínas del gusto. Si es así, podría ser posible desarrollar formas de minimizar estos efectos secundarios desagradables, importantes obstáculos para el cumplimiento del paciente\».

Al beber agua tónica, las moléculas de quinina activan las células receptoras del gusto. A continuación, las células activadas envían mensajes que indican al cerebro que la tónica es amarga. Los mecanismos que activan las células gustativas se conocen bien, al menos para los sabores dulce, amargo y umami (sabor de glutamato monosódico).

Los investigadores querían saber cómo se desactivan las células gustativas. Cuando una molécula dulce, amarga o umami interactúa con un receptor en la superficie de una célula del gusto inicia una cascada de eventos moleculares en la célula. Uno de estos eventos implica un aumento en la cantidad de calcio en la célula, lo que hace que la célula gustativa envíe un mensaje al cerebro. Sin embargo, poco se sabía acerca de cómo deja la célula de enviar este mensaje.

En el estudio, los investigadores utilizaron varios enfoques para identificar una proteína llamada Serca3 y demostraron que juega un papel importante en la señal del sabor amargo. \»Este nuevo conocimiento nos ayuda a entender más a fondo cómo se controlan las sensaciones del gusto\», dice Huang, \»tanto la iniciación como la terminación de este contribuyen a la forma en que lo percibimos\».

Para demostrar la influencia de Serca3, los investigadores informaron de que los ratones criados para carecer del gen Serca3 eran más sensibles al sabor amargo y les parecía más desagradable. Sin embargo, los ratones sin Serca3 también respondieron a los sabores dulce y umami con más intensidad en comparación con los ratones normales. La proteína ayuda a poner fin a las señales de sabor amargo eliminando el calcio desde la célula, lo que hace que ésta deje de emitir señales.

Huang y sus colaboradores sospechan que otro miembro de la familia de proteínas Serca puede funcionar de una manera similar en las células del gusto dulce y umami. Estudios futuros investigarán la implicación de este componente, Serca2, en la regulación de la percepción de estos sabores.
Agosto 5/2011 (Diario Salud)

Naoko Iguchi, Tadahiro Ohkuri, Jay P. Slack, Ping Zhong, Liquan Huang. Sarco/Endoplasmic Reticulum Ca2+-ATPases (SERCA) Contribute to GPCR-Mediated Taste Perception. Publicado en PLoS ONE.Agosto 2/2011