Receptores de cabo de guerra para sabor amargo em moscas-das-frutas lançam luz sobre a biologia do gosto humano

Os biólogos evolucionistas presumem que a necessidade de ajustar a detecção de ácido 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 indicar o amadurecimento ideal da fruta; e alimentos extremamente ácidos, como alimentos com gosto amargo, são um aviso do que não comer. No entanto, apesar dessa utilidade, como os animais distinguem entre diferentes concentrações de ácido para produzir comportamentos alimentares contrastantes usando o mesmo sistema de sabor amargo?

Um grupo de pesquisa liderado por Yali Zhang, PhD, pesquisador principal do Monell Center for Chemical Senses, abordou recentemente esta questão de longa data. Seu trabalho foi publicado recentemente em Comunicações da natureza.

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

Sua equipe, que inclui os autores Tingwei Mi, John Mack e Christopher Lee do Monell Center e da Universidade da Pensilvânia, descobriu que as moscas usam dois tipos diferentes de neurônios receptores gustativos (GRN), que são análogos às células receptoras gustativas em mamíferos. , para diferenciar ligeiramente de alimentos altamente ácidos. Um grupo de GRN foi ativado ao máximo pela baixa acidez, enquanto o outro grupo mostrou 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 escolhe ou rejeita o alimento ácido, dependendo do tipo de neurônio que ganha.

“Ficamos entusiasmados 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 amargo pode explicar por que muitos animais, incluindo humanos, são atraídos por baixas concentrações de ácidos, mas rejeitados por altas concentrações de ácidos.

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

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

“Acho que nossa pesquisa sobre a sensação ácida das moscas pode melhorar muito nossa compreensão da codificação do sabor amargo em outros animais, incluindo humanos”, disse Zhang.

Este trabalho foi financiado pelo Instituto Nacional de Surdez e Outros Distúrbios da Comunicação e pela Fundação Ambrose Monell.

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Materiais fornecido por Monell Chemical Senses Center. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.