นักชีววิทยาค้นพบโปรตีนชนิดหนึ่งที่อาจเป็นสาเหตุของความรู้สึกขมที่มองไม่เห็น

นักชีววิทยาได้ค้นพบโปรตีนชนิดหนึ่งที่ขัดขวางสัญญาณโมเลกุลของความขม หากเซลล์รับรสไม่มีโปรตีนชนิดนี้ สัตว์และมนุษย์ก็ไม่สามารถกำจัดรสขมที่ค้างอยู่ในคอได้ นักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่าการไม่มีโมเลกุลต้านความขมอาจเป็นสาเหตุของความรู้สึกขมที่มองไม่เห็น

ต่อมรับรสไม่เพียงแต่จำเป็นต่อการเพลิดเพลินกับอาหารเท่านั้น ประสาทรับรสเป็นหนทางหนึ่งในการรับทราบข้อมูลเกี่ยวกับคุณภาพ ความปลอดภัย และคุณค่าทางโภชนาการของอาหาร ปอดและลำไส้ก็รับรู้รสชาติเช่นกัน แต่ไม่ต้องการความรู้สึกดังกล่าวเพื่อการรับรู้ แต่เพื่อกระตุ้นความอยากอาหารและหายใจได้สะดวก

มนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่นๆ สามารถรับรู้รสหวาน เผ็ดร้อน ขม เค็ม และเปรี้ยวได้ นักวิทยาศาสตร์จากศูนย์วิจัยในสหรัฐฯ ระบุว่า “เมื่อคุณดื่มโทนิค โมเลกุลควินินจะ “เปิดสวิตช์” เซลล์รับรส ซึ่งจะเริ่มส่งสัญญาณไปยังสมองว่าโทนิคมีรสขม” โดยอธิบายว่ากลไกในการแจ้งสมองเกี่ยวกับรสขมและความรู้สึกเกี่ยวกับรสชาติอื่นๆ ได้รับการศึกษาอย่างดีแล้ว และไม่มีจุดว่างใดๆ อยู่ในนั้น แต่ยังไม่ชัดเจนนักว่าเซลล์รับข้อมูลที่ถูกกระตุ้นจะ “ปิดสวิตช์” ได้อย่างไรหลังจากอาหารขมไม่ระคายเคืองอีกต่อไป

นักชีววิทยาอธิบายว่าการกระตุ้นเซลล์รับรสสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของแคลเซียมไอออน (Ca ²⁺ ) ในไซโทซอล ซึ่งเป็นส่วนที่เป็นของเหลวในเซลล์ เพื่อให้สมองหยุด "รับรู้" รสชาติ แคลเซียมไอออนจะต้องออกจากไซโทซอลของเซลล์รับรส

นักชีววิทยาโมเลกุล Liquan Huang จาก Monell Chemical Senses Center และเพื่อนร่วมงานของเขาตัดสินใจทำความเข้าใจกลไกที่เซลล์รับรสกำจัดไอออนแคลเซียม นักชีววิทยาค้นพบว่าตัวรับที่รับรู้ความขมมีโปรตีน Serca3 มากเกินไป

"โมเลกุลนี้เป็นสมาชิกของกลุ่มของ Ca ²⁺ -ATPases ในเยื่อหุ้มชั้นใน (SERCAs) โดยโมเลกุลนี้จะ 'ยึด' แคลเซียมด้วยการบังคับให้แคลเซียมเข้าไปในเครือข่ายของเยื่อหุ้มเซลล์ภายในที่เรียกว่าเอนโดพลาสมิก เรติคูลัม" นักชีววิทยาเขียนไว้ในรายงานที่ตีพิมพ์ในวารสาร PLoS ONE เมื่อวันนี้ เพื่อทดสอบว่า Serca3 หยุดสัญญาณขมได้จริงหรือไม่ นักวิทยาศาสตร์จึงสร้างหนูที่ไม่มียีนสำหรับโปรตีนชนิดนี้ (หนู Serca3-KO)

ระหว่างการทดลอง หนูทดลองสารละลายสารเคมีในอาหารจากกลุ่มรสชาติทั้ง 5 กลุ่ม เพื่อจุดประสงค์นี้ นักวิจัยให้หนูทดลองดื่มน้ำกลั่นและสารละลายสารเคมีในการรับรสชนิดใดชนิดหนึ่ง (น้ำตาล เกลือ ควินิน เป็นต้น) เป็นเวลา 48 ชั่วโมง หลังจากนั้น 2 วัน หนูทดลองได้รับการพักเป็นเวลาหลายวัน หลังจากนั้น ชามดื่มน้ำกลั่นและสารละลายสารเคมีในการรับรสชนิดอื่นก็ปรากฏขึ้นในกรงอีกครั้ง ระหว่างการทดลอง นักวิทยาศาสตร์ได้วัดปริมาณของเหลวที่หนูทดลองดื่มและติดตามพฤติกรรมของหนูทดลอง

ปรากฏว่าหนูที่ไม่มีโปรตีน Serca3 จะรู้สึกไม่ชอบน้ำที่มีรสขมมากกว่าและนานกว่าหนูปกติ หนูจะกรนและถ่มน้ำลายมากขึ้น และอยู่ห่างจากชามน้ำนานขึ้น “นั่นเป็นเพราะหนูรู้สึกถึงรสขมในปากนานเกินไป” นักวิทยาศาสตร์อธิบายผลการสังเกตของพวกเขา

นักชีววิทยาสังเกตว่าความรู้สึกไม่ชอบน้ำขมนั้นสังเกตได้ไม่เพียงแต่ในพฤติกรรมเท่านั้น ในหนูทดลอง เส้นประสาทกลอสคอริงเจียลตอบสนองต่อน้ำขมอย่างรุนแรงกว่าในหนูในกลุ่มควบคุม นักชีววิทยาไม่พบความแตกต่างที่สำคัญที่เชื่อถือได้ใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับสารเคมีรสเค็มและรสเปรี้ยว แต่พวกเขาสังเกตว่าความไวต่อรสหวานและรสเผ็ดเปลี่ยนไปในหนู Serca3-KO ในเวลาต่อมา พบว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกี่ยวข้องกับลักษณะที่ชดเชยของสารประกอบที่เกี่ยวข้อง - โปรตีน Serca2 อย่างไรก็ตาม ในผู้ที่มีการรับรู้รสขมมากขึ้น รสชาติของรสหวานและรสเผ็ดก็เปลี่ยนไปเช่นกัน

“ผลการศึกษาของเราอธิบายได้ว่าทำไมผู้คนถึงรับรู้รสชาติต่างกัน” ผู้เขียนการศึกษาสรุป “แม้ว่านี่จะเป็นงานพื้นฐาน แต่ก็มีความสำคัญในทางปฏิบัติด้วย ตัวอย่างเช่น เป็นไปได้ที่จะพัฒนายาสำหรับผู้ที่รับรู้รสชาติผิดปกติ”

[ 1 ], [ 2 ]