El sabor agrio no tiene el atractivo casi universal que tiene el dulce. Los alimentos o bebidas ligeramente ácidos, como el yogur y el zumo de limón, son deliciosos para muchos, pero los alimentos muy ácidos como la leche en mal estado son desagradables, incluso peligrosos. Al igual que los humanos, muchos otros animales, incluidos los insectos, prefieren los alimentos ligeramente ácidos a los muy ácidos.
Los biólogos evolucionistas suponen que la necesidad de ajustar de forma afinada la detección del ácido es una moneda de dos caras: los alimentos ligeramente ácidos pueden mejorar la digestión y estimular la producción de saliva; el sabor relativo entre agrio y dulce puede indicar la madurez óptima de la fruta; y la comida extremadamente ácida, como la que tiene un sabor amargo, es una advertencia de que no debe ser ingerida. Sin embargo, a pesar de esta utilidad, ¿cómo distinguen los animales las diferentes concentraciones de ácido para producir comportamientos de alimentación de contraste utilizando el mismo sistema de detección del sabor amargo?
Un grupo de investigación dirigido por la doctora en Medicina Yali Zhang, investigadora principal del Centro de Sentidos Químicos de Monell, ha abordado recientemente esta pregunta. Su trabajo fue publicado recientemente en Nature Communications.
Al probar un alimento ácido, el cerebro de la mosca evalúa la activación de dos poblaciones de neuronas y decide si elige o rechaza el alimento ácido
Utilizando la mosca de la fruta como modelo de investigación, Zhang y su equipo se propusieron dilucidar cómo los animales diferencian entre concentraciones bajas y altas de ácido. «Elegimos moscas porque no sólo nos ayudan a identificar los componentes genéticos involucrados en la transducción del gusto, sino que también exhiben respuestas gustativas pronunciadas y distintas a una variedad de concentraciones de ácido en comparación con otros modelos animales«, comenta Zhang.
Su equipo, que incluye a los autores Tingwei Mi, John Mack y Christopher Lee del Monell Center y la Universidad de Pensilvania, descubrió que las moscas utilizan dos tipos distintos de neuronas receptoras gustativas (GRN), que son análogas a las células receptoras del gusto en los mamíferos, para diferenciar ligeramente los alimentos muy ácidos. Un grupo de estas neuronas se activa al máximo por una baja acidez, mientras que el otro grupo mostró sus mejores respuestas a una alta acidez. Al probar un sabor ácido, el cerebro de la mosca evalúa la activación de ambas poblaciones de neuronas y decide si elige o rechaza el alimento ácido, según el tipo de neuronas que domine.
«Nos emocionó descubrir que el comportamiento de sabor ácido de una mosca está dictado por un ‘tira y afloja’ entre las células receptoras del gusto sensibles a los ácidos bajos y altos«, recuerda Zhang. Este sistema binario de sabor amargo puede explicar por qué muchos animales, incluidos los humanos, se sienten atraídos por concentraciones bajas de ácidos pero rechazan las altas concentraciones de ácidos.
OtopLa, primer receptor del gusto identificado que se conserva evolutivamente entre insectos y mamíferos
Además, el grupo de Zhang identificó una proteína de mosca similar a la otopetrina (OtopLa), que tiene una contraparte análoga en los humanos, como un receptor de sabor amargo buscado durante mucho tiempo. OtopLa forma un canal de iones selectivo de protones que se requiere específicamente para una atractiva respuesta de sabor amargo. Sorprendentemente, las moscas mutantes que carecen de OtopLa son reacias a las concentraciones bajas de ácido y repulsan las concentraciones más altas.
«Que yo sepa, OtopLa es el primer receptor del gusto identificado que se conserva evolutivamente entre insectos y mamíferos«, afirma Zhang. Este trabajo rechaza la opinión establecida de que los insectos y los mamíferos utilizan diferentes clases de receptores del gusto.
«Creo que nuestra investigación sobre la sensación ácida de las moscas puede mejorar enormemente nuestra comprensión de la codificación del sabor amargo en otros animales, incluidos los humanos«, agrega Zhang.
Fuente: Nature Communications.
