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Receptores de cabo de guerra para sabor azedo em moscas da fruta lançam luz sobre a biologia do sabor humano
Ao saborear um alimento ácido, o cérebro da mosca avalia a ativação de ambas as populações de neurônios e decide se deve escolher ou rejeitar o alimento ácido , com base no tipo de neurônio que vence.
Por Monell Chemical Senses Center - 18/06/2021


Neurônios receptores gustativos de moscas (verdes) responsáveis ​​pela detecção de ácidos no ambiente alimentar. Crédito: Yali Zhang, Monell Chemical Senses Center

O sabor ácido não tem o apelo quase universal que o sabor doce tem. Alimentos ou bebidas ligeiramente azedos, como iogurte e suco de limão, são saborosos para muitos, mas alimentos altamente azedos, como leite estragado, são nojentos e até mesmo perigosos. Como os humanos, muitos outros animais, incluindo insetos, preferem alimentos ligeiramente ácidos a alimentos muito ácidos.

Os biólogos evolucionistas supõem que a necessidade de detecção de ácido para ser ajustada com precisão é uma moeda de dois lados: alimentos levemente ácidos podem melhorar a digestão e estimular a produção de saliva; o sabor relativo entre o ácido e o doce pode sinalizar o amadurecimento ideal da fruta; e alimentos extremamente ácidos, como de sabor amargo , são um aviso para o que não ingerir. No entanto, apesar dessa utilidade, como os animais discernem diferentes concentrações de ácido para produzir comportamentos alimentares contrastantes usando o mesmo sistema de sabor azedo?

Um grupo de pesquisa liderado por Yali Zhang, Ph.D., Pesquisador Principal do Monell Chemical Senses Center, abordou recentemente esta questão de longa data. Seu trabalho foi publicado recentemente na Nature Communications .

Usando a mosca da fruta como modelo de pesquisa, Zhang e sua equipe se propuseram a elucidar como os animais distinguem entre baixas e altas concentrações de ácido. "Escolhemos as moscas porque elas não apenas nos ajudam a identificar os componentes genéticos envolvidos na transdução do sabor, mas também exibem respostas de sabor pronunciadas e distintas a uma gama de concentrações de ácido em comparação com outros modelos animais", disse Zhang.

Sua equipe, incluindo os autores Tingwei Mi, John Mack e Christopher Lee do Monell Center e da Universidade da Pensilvânia, descobriram que as moscas usam dois tipos distintos de neurônios receptores gustativos (GRNs), que são análogos às células receptoras gustativas em mamíferos , para discriminar ligeiramente os alimentos altamente ácidos. Um grupo de GRNs é ativado ao máximo pela baixa acidez, enquanto o outro grupo apresentou suas melhores respostas à alta acidez. Ao saborear um alimento ácido, o cérebro da mosca avalia a ativação de ambas as populações de neurônios e decide se deve escolher ou rejeitar o alimento ácido , com base no tipo de neurônio que vence.

"Ficamos emocionados ao descobrir que o comportamento de gosto ácido de uma mosca é ditado por um 'cabo de guerra' entre células receptoras de sabor com baixa e alta sensibilidade a ácidos", disse Zhang. Esse sistema binário de sabor azedo pode explicar por que muitos animais, incluindo humanos, são atraídos por ácidos, mas repelidos por altas concentrações.

Além disso, o grupo de Zhang identificou uma proteína de mosca chamada Otopetrin-like (OtopLa), que tem uma contraparte análoga em humanos, como um receptor de sabor azedo há muito procurado. OtopLa forma um canal de íon seletivo para prótons que é especificamente necessário para uma resposta atraente de sabor azedo. Notavelmente, as moscas mutantes sem OtopLa são avessas a baixas concentrações de ácido, bem como repelidas por concentrações mais altas.

"Até onde sei, OtopLa é o primeiro receptor de sabor a ser identificado que é evolutivamente conservado entre insetos e mamíferos", disse Zhang. Este trabalho derruba a visão estabelecida de que insetos e mamíferos fazem uso de diferentes classes de receptores gustativos.

"Acredito que nossa pesquisa sobre a sensação de ácido em moscas pode avançar muito em nossa compreensão da codificação do sabor azedo em outros animais, incluindo humanos", disse Zhang.

 

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