Ученые из Центра Монелла сообщают, что функциональные обонятельные рецепторы, датчики, которые обнаруживают запахи в носу, также присутствуют во вкусовых клетках человека, обнаруженных на языке. Полученные данные свидетельствуют о том, что взаимодействие между обонянием и вкусом, основными компонентами пищевого аромата, может начаться на языке, а не в мозге, как считалось ранее.
"Наши исследования могут помочь объяснить, как молекулы запаха влияют на восприятие вкуса," сказал старший автор исследования Мехмет Хакан Озденер, MD, Ph.D., MPH, клеточный биолог из Monell. "Это может привести к разработке модификаторов вкуса на основе запаха, которые могут помочь бороться с избыточным потреблением соли, сахара и жира, связанным с заболеваниями, связанными с диетой, такими как ожирение и диабет."
Хотя многие люди приравнивают аромат к вкусу, отличительный аромат большинства продуктов и напитков зависит от запаха, а не от вкуса. Вкус, который определяет молекулы сладкого, соленого, кислого, горького и умами (острого) на языке, превратился в привратник для оценки питательной ценности и потенциальной токсичности того, что мы кладем в рот. Запах предоставляет подробную информацию о качестве вкуса пищи, например, является ли запах банана, лакрицы или вишни? Мозг комбинирует входные данные от вкуса, запаха и других органов чувств, чтобы создать мультимодальное ощущение аромата.
До сих пор вкус и запах считались независимыми сенсорными системами, которые не взаимодействовали, пока соответствующая информация не достигла мозга. Озденер был побужден бросить вызов этому убеждению, когда его 12-летний сын спросил его, расширяют ли змеи свой язык, чтобы они могли чувствовать запах.
В исследовании, опубликованном в Интернете перед печатью в Chemical Senses, Озденер и его коллеги использовали методы, разработанные в Monell, для поддержания живых вкусовых клеток человека в культуре. Используя генетические и биохимические методы для исследования культур вкусовых клеток, исследователи обнаружили, что вкусовые клетки человека содержат множество ключевых молекул, которые, как известно, присутствуют в обонятельных рецепторах.
Затем они использовали метод, известный как визуализация кальция, чтобы показать, что культивируемые вкусовые клетки реагируют на молекулы запаха аналогично обонятельным рецепторным клеткам.
Вместе полученные данные представляют собой первую демонстрацию функциональных обонятельных рецепторов во вкусовых клетках человека, предполагая, что обонятельные рецепторы могут играть роль в системе вкуса, взаимодействуя с клетками вкусовых рецепторов на языке. Подтверждая эту возможность, другие эксперименты ученых из Монелла продемонстрировали, что одна вкусовая клетка может содержать как вкусовые, так и обонятельные рецепторы.
"Присутствие обонятельных рецепторов и вкусовых рецепторов в одной и той же клетке предоставит нам захватывающие возможности для изучения взаимодействия между запахом и вкусовыми стимулами на языке," сказал Озденер.
Помимо понимания природы и механизмов взаимодействия запаха и вкуса, полученные данные также могут предоставить инструмент для улучшения понимания того, как обонятельная система обнаруживает запахи. Ученые до сих пор не знают, какие молекулы активируют подавляющее большинство из 400 различных типов функциональных обонятельных рецепторов человека. Поскольку культивируемые вкусовые клетки реагируют на запахи, их потенциально можно использовать в качестве скрининговых анализов, чтобы помочь определить, какие молекулы связываются с конкретными обонятельными рецепторами человека.
Двигаясь вперед, ученые будут стремиться определить, расположены ли обонятельные рецепторы преимущественно на определенном типе вкусовых клеток, например, на клетках, обнаруживающих сладкое или соленое. В других исследованиях будет изучено, как молекулы запаха изменяют реакцию вкусовых клеток и, в конечном итоге, восприятие вкуса человека.