Язик може бути наділений досі невідомим типом смакових клітин – своєрідним «багатофункціональним» сенсором для смакових подразників. Адже ці чуттєві клітини реагують як на гірке, так і на солодке, умамі та кисле. Тобто вони поєднують функції двох різних типів клітин. Цікаво, що коли ці клітини відсутні, сприйняття всіх смакових подразників загалом сильно пригнічується.
Нововиявлені BR-клітини (блакитна ділянка) розташовані посередині уже відомих типів клітин. Зображення: Johanna Flora and Kathryn Medler.
Наше сприйняття смаку ґрунтується на складній взаємодії різних типів клітин на язику. Разом вони дають змогу відчути п’ять основних смаків: солодкий, солений, гіркий, кислий та умамі. Кислий сенсор, крім того, мав би визначати смак води. Цілісне смакове враження від їжі виникає лише в поєднанні смакової інформації та запахових подразників носа.
Згідно з прийнятим поглядом, смакові сосочки нашого язика містять три типи сенсорних клітин. Тип І – це клітини, що виконують допоміжну функцію як опорні та оболонкові. Тип ІІ – це клітини, що реагують на гірке, солодке та умамі. Клітини типу ІІІ активують кислі та солодкі смакові подразники. При цьому кожен тип клітин використовує різні механізми, щоби творити свої сигнали та їх передавати.
«Досі виходили з того, що всі смакові клітини дуже селективні і реагують тільки на один тип смаку», – пояснили Кетрін Медлер (Kathryn Medler) з Університету штату Нью-Йорк у Баффало та її команда. Аби це перевірити, вони відібрали смакові клітини мишей та піддали їх поодинці різним хімічним смаковим подразникам. І в такий спосіб можна було ідентифікувати різні типи клітин та їхні реакції.
Несподівано: під час тестів науковці наткнулися на підвид клітин типу ІІІ, що реагують на смак у досі невідомий спосіб. Замість того, щоб відповідати лише на певний смак, ці клітини реагують передусім тоді, коли присутні зразу кілька різних подразників.
«39% цих клітин, крім кислих подразників, реагують на ще два смаки, а 43% – на три додаткові: гіркий, солодкий та умамі», – пояснили Медлер та її команда. Тож ці клітини, які назвали клітинами «широкої відповідальності» («broadly responsive», BR) реагують на чотири з п’яти смакових подразників – і водночас. Лише солоне не викликає у них жодної реакції. Детальніший аналіз виявив: BR-клітини у своїх реакціях використовують сигнальний шлях, властивий як клітинам типу ІІ, так і клітинам типу ІІІ.
Цікаво, що нововиявлені клітини, здається, виконують багатофункціональне підсилення сигналів. Адже коли науковці блокували BR-клітини у мишей, тварини не реагували на умамі, гіркі або солокі смакові подразники – хоч клітини типу ІІ, що за це відповідають, залишалися неушкодженими. Навіть у мозок мишей поступав дуже слабкий сигнал від цих подразників.
«Тобто "багатофункціональні" клітини також потрібні для опрацювання умамі, гірких і солодких подразників», – пояснили Медлер та її команда. Сприйняття цих смаків очевидно оптимально працює лише тоді, коли спалахують як селективні клітини типу ІІ, так і BR-клітини.
Тож на язику мишей – і цілком імовірно, що людей також – присутні не лише сильно селективні сенсори для окремих основних смаків, а й універсали – клітини, що реагують на поєднання смакових подразників. Насправді науковці вже тривалий час припускали, що такі сенсорні клітини широкого спектру смаку мають існувати. Але тільки зараз їхнє існування довели експериментально.
«Наші дані засвідчують, що перший крок смакового сприйняття вже відображає спосіб роботи, властивий наступним етапам опрацювання смаку», – пояснили Медлер і її колеги. Адже в головній корі опрацьовують смакові подразники як від селективних клітин, так і від клітин-універсалів. Так, відкриття нового типу смакових клітин надає нові свідчення про функціонування одного з найстаріших чуттів людини.
Nadja Podbregar
Neue Art von Geschmackszellen entdeckt
PLOS, 14/08/2020, doi: 10.1371/journal.pgen.1008925
Зреферувала С.К.
22.08.2020