Gorak ukus u ustima je često simptom ili nuspojava bolesti, što može biti rezultat toga kako telo reaguje na patogene. Nova studija objavljena u iScience-u, koju je uradio dr Hong Vang, pridruženi član u Monell Chemical Sense Centru, i njegove kolege bacaju svetlo na mehanizme uključene u složenu interakciju između percepcije ukusa i imunološke funkcije.
Njihov rad takođe naglašava potencijal alata za sekvenciranje za istraživanje epigenetskih mehanizama koji utiču na ekspresiju gena ćelije ukusa. Epigenetika je studija o tome kako i kada se geni izražavaju, a ne promena samog genetskog koda.
Osim što je neprijatan, gorak ukus u ustima ili od hrane može doprineti gubitku apetita, efektu koji se povezuje sa oboljenjima od obične prehlade do raka. Gorak ukus takođe može uticati na spremnost pacijenata da uzimaju određene lekove, posebno kada su mala deca. Gorki receptori su kodirani Tas2r genima, koji takođe pružaju važnu odbranu od bakterija i parazita u ustima i crevima. Međutim, ovaj proces nije dobro shvaćen.
Za ovu studiju, tim je istražio kako bi indukcija upale uticala na regulaciju gena ovih receptora ukusa. Koristeći lipopolisaharid (LPS), jedinjenje koje izaziva upalu sličnu onoj koju izazivaju bakterijske infekcije, otkrili su da miševi pokazuju izrazitu povećanu averziju prema gorkim ukusima. Tim je koristio eksperimente sa snimanjem nerava kako bi potvrdio da ova averzija potiče iz pupoljaka ukusa miševa, a ne u njihovom mozgu.
„Naša studija je imala vrlo jasne podatke koji pokazuju da je to zapravo promena na perifernom nivou, a ne duboko u mozgu“, rekao je Vang, potvrđujući da geni u ćelijama ukusa upravljaju izobličenjem gorkog ukusa za ovu vrstu upale.
Ovaj nalaz ima zanimljive kliničke implikacije za proučavanje bihejvioralnih aspekata bolesti, kao što je gubitak apetita. Kada su ljudi bolesni, oni često ne žele da jedu. Ovo može uticati čak i na ljubav ljudi prema slatkim poslasticama, kao što su druge studije primetile. Miševi takođe imaju smanjenu sklonost ka slatkim ukusima tokom bolesti, a prisilni unos šećera može ih učiniti bolesnijima. Ovi rezultati potencijalno ukazuju na zaštitno ponašanje sa biološkom ili evolutivnom osnovom.
Da bi istražio osnovne mehanizme ekspresije gena odgovora na gorčinu, tim je koristio nekoliko metoda analize. Kvantitativna lančana reakcija polimeraze reverzne transkripcije u realnom vremenu (kRT-PCR) otkrila je značajno povećan odgovor kod većine Tas2r gena receptora ukusa, sa vršnom ekspresijom gena u rasponu od tri do pet dana tokom perioda bolesti.
Istraživači su takođe koristili jednoćelijski test sekvenciranja za hromatin pristupačan transpozazi (scATAC-sek) da bi istražili ekspresiju Tas2r gena kao odgovor na LPS – prvi prijavljeni slučaj ove metode za proučavanje ekspresije gena receptora ukusa. LPS je značajno povećao dostupnost mnogih Tas2r gena, što ukazuje da je izobličenje gorkog ukusa u ovom eksperimentu uzrokovano epigenetskim mehanizmom, slično kao što bakterije koje izazivaju bolesti mogu uticati na te gene.
Konačno, studija je pokazala da zapaljenje izazvano LPS-om globalno utiče na ekspresiju gena u matičnim ćelijama ukusa, što sugeriše „remodeliranje“ genoma ćelija. Ovo može ostaviti epigenetsko pamćenje, omogućavajući ćelijama da brže reaguju na buduće infekcije, ali takođe može doprineti dugotrajnim efektima na reakcije ukusa. Ovo otkriće baca svetlo na to zašto lečenje raka i određene hronične bolesti mogu izazvati dugotrajan gorak ukus u ustima ili promeniti percepciju ukusa određene hrane.
Ovaj raznoliki odgovor na receptore ukusa ima potencijalne implikacije za istraživanje o tome kako napraviti efikasnije blokatore gorčine za lekove i druge jestive proizvode za zdravlje i dobrobit. „Spektar ekspresije receptora gorkog ukusa nije ujednačen“, rekao je Vang. „Ako želimo da pogledamo blokator gorčine za individualni receptor ukusa, možda ćemo želeti da uzmemo u obzir ove faktore, kao što je da li se radi o posle bolesti, tokom bolesti ili koji od gena receptora ukusa je najistaknutije izražen.“
