Посещений:
The cellular mechanism for water detection in the mammalian taste system. | |
---|---|
|
Язык может воспринимать различные ключевые пищевые факторы, наз. tastants -- такие как натрий, сахар и аминокислоты - посредством вкуса. Однако, неизвестно, как мы ощущаем воду. Многие виды насекомых, как известно, 'ощущают вкус' воды, поэтому было предположено, что млекопитающие также могут обладать подобной вкусовой системой для детекции воды.
(a) Trpm5-/- mice show no responses to bitter, umami or sweet tastants. However, they retain intact water responses comparable to those of control animals (n = 4 for Trpm5-/- and Trpm5+/-). (b) Application of amiloride (50 µM) completely blocked sodium responses while it did not exert significant effects on water responses (n = 4; P = 0.2 for water – amiloride versus water + amiloride). (c) Silencing acid-sensing TRCs (Pkd2l1TeNT mice) eliminated both water responses and acid responses, while control animals (TeNT) show normal responses to both (n = 5 for saliva in control, n = 6 for the rest; P = 0.0022 for water). Values are means ± s.e.m. Diagrams in the bottom panel show the type of TRCs silenced in each experiment. Вкусовые клетки передают информацию о вкусовых раздражителях (tastants) в головной мозг посредством нервов, наз. вкусовыми нервами. Dhruv Zocchi измерял электрическую реакцию от вкусовых нервов мышей на разные раздражители и воду. Нервы отвечали предсказуемым способом на разные базовые вкусовые раздражители -- сладкое, кислое, горькое, соленое и umami -- но они обнаруживали также стимуляцию чистой водой. Это указывало на то, что некоторые вкусовые клетки способны воспринимать воду.
Каждый базовый вкус обеспечивается определенным субнабором вкусовых клеток. Чтобы установить, какие вкусовые клетки реагируют на воду, группа использовала блокирование генетически и фармакологически функции индивидуальных популяций клеток. Напр., когда вкусовые рецепторы соленого были блокированы, то соленое не вызывало более активности вкусовых нервов, но реакции др. вкусовых рецепторов оставались неизменными. "К нашему удивлению, когда мы делали молчащими вкусовые клетки кислого, то реакция на воду также полностью блокировалась," говорит Oka. "Эти результаты подтверждают, что вода ощущается посредством вкусовых клеток кислого."
Чтобы подтвердить, что клетки для кислого действительно вносят вклад в детекцию воды, группа использовала технику, наз. оптогенетической, которая позволила им стимулировать клетки кислого с помощью света вместо воды. Исследователи удаляли воду из бутылок для питья и сделали так, что бутылки начинали испускать голубой свет, если животные касались её. Они установили, что измученные жаждой генетически преобразованные мыши д. были подходить к крану для воды, неожиданно встречали свет и "пили" его. Поскольку мыши не могли утолить жажду, они продолжали лизать источник воды, поскольку свет создавал сенсорные сигналы воды.
Вкус кислого часто ассоциирует с отталкивающим качеством вкуса, что снижает у животных предпочтение к жидкости -- напр., мыши избегают пить лимонный сок. Интересно, что когда группа стимулировала клетки, воспринимающие кислое, светом, то они не наблюдали такого негативного поведения у преобразованных мышей.
"Эти результаты ставят вопрос: Какая информация о вкусе от клеток, воспринимающих кислое, передается в головной мозг?" спрашивает Zocchi. "Может быть клетки кислого не связаны непосредственно с неприятной кислотностью, которую мы ощущаем, а вместо этого они могут индуцировать разного типа вкусы, подобно воде, когда они стимулированы."
"Важно отметить, что стимуляция этих клеток не смягчает жажды," говорит Oka. "Но эта находка поможет нам понять, как головной мозг интерпретирует сигналы от воды в нормальном состоянии и при жажде. Затем мы попытаемся определить механизмы, с помощью которых hedonic value или 'pleasantness' сенсорных импульсов регулируется активностью головного мозга."
|