¿Amargo o dulce? Cómo las células gustativas deciden lo que quieren ser

Un nuevo estudio proporciona información sobre los genes y las moléculas que dan forma al desarrollo de las células gustativas

FILADELFIA (21 de junio de 2017) – ¿Alguna vez se quemó tanto la lengua que no pudo saborear la comida durante unos días? Afortunadamente, una característica única de las células gustativas es que se regeneran continuamente cada 10 a 14 días. Ahora, un nuevo estudio del Centro Monell e instituciones colaboradoras avanza en la comprensión de cómo las células madre en la lengua se convierten en los diferentes tipos de células gustativas maduras que detectan dulce, salado, agrio, amargo o umami.

Mediante la identificación de nuevos genes y vías moleculares involucradas en la configuración de la función de una célula gustativa, estos hallazgos podrían algún día permitir a los científicos tratar los trastornos del gusto, caracterizar nuevas cualidades gustativas o incluso afinar la percepción del gusto de una persona para fomentar una alimentación más saludable.

“Todavía tenemos muchas preguntas abiertas sobre cómo funciona el sentido del gusto. Algunos de estos genes recientemente descubiertos pueden ayudarnos a comprender mejor cómo una célula gustativa detecta una determinada calidad gustativa”, dijo la neurobióloga molecular del Centro Monell, Peihua Jiang, PhD, autora principal del estudio. “Quién sabe, algún día podremos usar este conocimiento para generar menos células amargas en una persona sensible al amargo para ayudar a esa persona a disfrutar de vegetales saludables con sabor amargo”.

Las células gustativas están ubicadas en grupos llamados papilas gustativas, que a su vez se encuentran en las papilas, las protuberancias visibles en la superficie de la lengua. Dos tipos diferentes de células gustativas especializadas contienen los receptores químicos y la maquinaria molecular intracelular necesaria para iniciar la percepción del gusto. Un tercer tipo parece servir como célula de apoyo.

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En 2013, Jiang ayudó a identificar la célula madre o progenitora que da lugar a estos tres tipos diferentes de células gustativas. En el futuro, pudo colocar estas células madre gustativas en una placa de cultivo e incitarlas a crecer hasta convertirse en los diferentes tipos de células gustativas maduras, creando así una papila gustativa en una placa, conocida científicamente como organoides gustativos.

En el artículo actual, publicado en línea en la revista de acceso abierto Scientific Reports, Jiang y sus colaboradores estudiaron los organoides gustativos en diferentes etapas de crecimiento para identificar qué genes se activan en cada etapa de la generación de células gustativas.

Usando una poderosa tecnología genética llamada RNA -seq, estos experimentos revelaron una lista casi completa de todos los genes, incluidos algunos no identificados previamente, que guían el desarrollo de las células gustativas. Los estudios también revelaron cuándo, durante la diferenciación de las células gustativas, estos genes influyen en si una determinada célula gustativa finalmente responderá a los sabores salado, dulce, agrio, amargo o umami.

Otros experimentos ampliaron los hallazgos para proporcionar pistas sobre las señales moleculares que pueden dirigir a las células madre del gusto para que sigan un camino u otro. Usando enfoques farmacológicos, los investigadores identificaron las llamadas proteínas de señalización dentro de las células gustativas inmaduras que hacen que las células en desarrollo se multipliquen y se conviertan en tipos de células específicos. Estos estudios revelaron las funciones importantes de varias vías de señalización, incluidas algunas que no se sabía que desempeñaban un papel en el gusto.

“Al comprender mejor cómo nuestras células gustativas detectan y traducen la información sobre los componentes químicos de nuestros alimentos, podemos confirmar cómo los humanos detectan cualidades poco conocidas, como la grasa o el calcio, o incluso identificar sabores completamente nuevos”, dijo el coautor del estudio. -autor Robert Margolskee, MD, PhD, también neurobiólogo molecular de Monell.

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Jiang señala que la investigación puede tener implicaciones en el tratamiento de los pacientes que pierden el sentido del gusto después de la radiación para los cánceres de cabeza y cuello. “Comprender cómo crecen las células del gusto puede ayudarnos a desarrollar estrategias novedosas para ayudar a los pacientes con trastornos del gusto”, dijo.

En el futuro, los investigadores quieren identificar las funciones de los genes del gusto recién descubiertos. Otros estudios se centrarán en comprender mejor la señalización molecular que guía la diferenciación y función de las células gustativas.

“Esta es la mejor investigación básica”, dijo Jiang. “Necesitamos saber cómo crecen y funcionan las células gustativas en situaciones normales antes de que podamos aprovechar este conocimiento para ayudar a las personas”.

También contribuyeron a la investigación el autor principal Wenwen Ren, Weiwei Lei y Nishi Gheewala, todos de Monell; Eitaro Aihara de la Universidad de Cincinnati; y Hironobu Uchiyama y Ken Iwatsuki de la Universidad de Agricultura de Tokio. La investigación informada en la publicación fue apoyada por subvenciones del Instituto Nacional de Sordera y Otros Trastornos de la Comunicación (DC013807 y DC011735) de los Institutos Nacionales de Salud. El contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente los puntos de vista oficiales de los Institutos Nacionales de Salud. El financiamiento adicional provino de fondos institucionales del Centro Monell, el Programa apoyado por MEXT para la Fundación de Investigación Estratégica en Universidades Privadas 2013–2017 (S1311017), la Sociedad Japonesa para la Promoción de la CienciaKAKENHI (208920) y una subvención para proyectos de investigación avanzada de la Universidad de Agricultura de Tokio.

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