Η έλξη μας για τη ζάχαρη έχει φτάσει σε ανθυγιεινά επίπεδα. Αν λάβουμε υπ' όψιν μας τις διάφορες μελέτες, οδεύουμε προς την γλυκιά μας καταστροφή! Ευτυχώς, μια άλλη έρευνα, που δημοσιεύθηκε στις 7 Μαΐου στο περιοδικό Cell, μπορεί να δείχνει το δρόμο για τη σωτηρία μας!
Επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Κολούμπια χαρτογράφησαν για πρώτη φορά την τρισδιάστατη δομή του ανθρώπινου υποδοχέα γλυκιάς γεύσης, της μοριακής "μηχανής" που μας επιτρέπει να γευόμαστε τα γλυκά. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανακάλυψη νέων ρυθμιστών του υποδοχέα που θα αλλάξουν σημαντικά την έλξη και την όρεξή μας για τη ζάχαρη.
«Ο πρωταγωνιστικός ρόλος που παίζει η ζάχαρη στην παχυσαρκία δεν μπορεί να αγνοηθεί», δήλωσε ο συν-πρώτος συγγραφέας της μελέτης, Juen Zhang, PhD, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο του Charles Zuker, PhD, στο Zuckerman Institute της Columbia και στο Howard Hughes Medical Institute.
«Τα τεχνητά γλυκαντικά που χρησιμοποιούμε σήμερα για να αντικαταστήσουμε τη ζάχαρη δεν αλλάζουν ουσιαστικά την επιθυμία μας για ζάχαρη. Τώρα που γνωρίζουμε πώς μοιάζει ο υποδοχέας, ίσως μπορέσουμε να σχεδιάσουμε κάτι καλύτερο».
Οι γλυκοί υποδοχείς στη γλώσσα μας μπορούν να ανιχνεύσουν ένα μεγάλο αριθμό διαφορετικών χημικών ουσιών που έχουν γλυκιά γεύση, από την κοινή επιτραπέζια ζάχαρη (γνωστή και ως σακχαρόζη) έως τα αντιμικροβιακά ένζυμα στα αυγά κοτόπουλου. Σε αντίθεση με άλλους υποδοχείς —για πικρές, ξινές ή άλλες γεύσεις— οι γλυκοί αισθητήρες μας εξελίχθηκαν ώστε να μην είναι πολύ ευαίσθητοι. Αυτό μάς ωθεί να επικεντρωνόμαστε σε τροφές πλούσιες σε ζάχαρη για ενέργεια και μας ωθεί να καταναλώνουμε πολλά γλυκά για να ικανοποιήσουμε την επιθυμία μας.
Ο προσδιορισμός της δομής του ανθρώπινου υποδοχέα γλυκιάς γεύσης είναι καθοριστικός για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο μας βοηθά να ανιχνεύουμε τη γλυκιά γεύση, προωθώντας ουσιαστικά την κατανόησή μας για την αντίληψη της γεύσης. Πάνω από 20 χρόνια πριν, ο Δρ Zuker και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν τα γονίδια που κρύβονται πίσω από τον γλυκό υποδοχέα των θηλαστικών. Αυτή η ιστορική εργασία αποκάλυψε τη χημική του σύνθεση, αλλά μέχρι τώρα κανείς δεν γνώριζε την ακριβή του μορφή, όπως το να γνωρίζεις τη συνταγή ενός κέικ δεν σου λέει πώς θα μοιάζει το γλυκό όταν θα είναι έτοιμο.
Χωρίς αυτή τη γνώση, η κατανόηση της μοριακής βάσης της ανίχνευσης της γλυκιάς γεύσης για τον ορθολογικό σχεδιασμό τρόπων ρύθμισης της λειτουργίας αυτού του βασικού υποδοχέα ήταν μια πρόκληση, δήλωσε ο Δρ. Zuker, στο εργαστήριο του οποίου πραγματοποιήθηκε και η νέα αυτή εργασία.
«Όλα τα τεχνητά γλυκαντικά που χρησιμοποιούμε σήμερα είτε ανακαλύφθηκαν τυχαία είτε βασίστηκαν σε γνωστά μόρια με γλυκιά γεύση», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Brian Wang, ερευνητικός βοηθός στο εργαστήριο του Zuker. «Ως αποτέλεσμα, τα περισσότερα τεχνητά γλυκαντικά έχουν μειονεκτήματα».
Η νέα εργασία χαρτογραφεί τη δομή του ανθρώπινου υποδοχέα γλυκού γεύσης με πρωτοφανή λεπτομέρεια, με ανάλυση που φτάνει τα 2,8 angstrem. Συγκριτικά, το μικρότερο άτομο, το υδρογόνο, έχει πλάτος λίγο μεγαλύτερο από 1 angstrem.
Χρειάστηκαν καινοτόμες προσεγγίσεις και περίπου τρία χρόνια για να χαρτογραφήσουν οι ερευνητές τη δομή του ανθρώπινου υποδοχέα γλυκού γεύσης, κυρίως επειδή αποδείχθηκε δύσκολο να αναπτυχθεί αυτή η πρωτεΐνη σε κύτταρα σε εργαστηριακό περιβάλλον.
Ο ανθρώπινος υποδοχέας γλυκού γεύσης αποτελείται από δύο κύρια μέρη. Το ένα από αυτά, που ονομάζεται TAS1R2, διαθέτει την εσοχή προσκόλλησης, ένα συστατικό που μοιάζει με παγίδα για μύγες. Η γνώση της δομής αυτού του μέρους μπορεί επίσης να μας βοηθήσει στην κατανόηση του γιατί οι άνθρωποι διαφέρουν ως προς την ευαισθησία τους στα γλυκά.
Ένας υποδοχέας που βρίσκεται σε όλο το σώμα!
Οι επιστήμονες χαρτογράφησαν τη δομή του υποδοχέα καθώς συνδέθηκε με δύο από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα τεχνητά γλυκαντικά, την ασπαρτάμη και τη σουκραλόζη. Αυτά είναι, αντίστοιχα, 200 και 600 φορές πιο γλυκά από τη σακχαρόζη.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές τροποποίησαν συστηματικά μικρά τμήματα του υποδοχέα. Αυτό βοήθησε να διασαφηνιστεί ο ρόλος που παίζει κάθε ένα από αυτά τα τμήματα στη σύνδεση με τα γλυκαντικά, σύμφωνα με τον συν-συγγραφέα της μελέτης Ruihuan Yu, διδακτορικό φοιτητή στο εργαστήριο Zuker.
«Προσπαθούμε να προωθήσουμε την κατανόηση της επιστήμης, ώστε να μπορέσουμε να βοηθήσουμε τους ανθρώπους», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Andrew Chang, ερευνητικός τεχνικός στο εργαστήριο Fitzpatrick.
Αν και ο ανθρώπινος υποδοχέας γλυκιάς γεύσης βρίσκεται κυρίως στις γευστικούς κάλυκες του στόματος, ο Δρ Zhang σημείωσε ότι είναι επίσης διάσπαρτος σε όλο το σώμα, όπου μπορεί να παίζει ρόλο στη λειτουργία οργάνων όπως το πάγκρεας. Ως εκ τούτου, ο νέος χάρτης της δομής αυτού του υποδοχέα μπορεί να υποστηρίξει την έρευνα που μελετά το μεταβολισμό μας, καθώς και διαταραχές όπως ο διαβήτης.
