به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، مزه شیرین یک احساس فیزیولوژیکی اساسی در انسان و سایر پستانداران است که توسط گیرنده طعم شیرین با اثر گسترده - هترودایمر TAS1R2 (گیرنده طعم نوع 1 عضو 2) و TAS1R3 (گیرنده طعم نوع 1 عضو 3) واسطه می‌شود. شیرین کننده‌های مختلف با TAS1R2 یا TAS1R3 تعامل دارند و سپس گیرنده را فعال می‌کنند. حال محققان با استفاده از این گیرنده‌ها، موفق به تنظیم متابولیسم گلوکز در داخل بدن شده‌اند.

پیش زمینه

درک طعم شیرین توسط یک گیرنده هترودیمری ایجاد شده توسط مونتاژ زیر واحدهای TAS1R2 و TAS1R3 واسطه می‌شود. TAS1R2 و TAS1R3 گیرنده‌های جفت شده با پروتئین G کلاس C هستند که اعضای آن‌ها توپولوژی مشترکی دارند، از جمله یک دامنه بزرگ N ترمینال خارج سلولی (NTD) که توسط یک دامنه غنی از سیستئین به یک دامنه گذرنده هفت (TMD) مرتبط است. TAS1R2-NTD حاوی محل اتصال اولیه برای ترکیبات شیرین، از جمله قندهای طبیعی و شیرین کننده‌های با قدرت بالا است، یکی از اولین مراکز موثر در شناسایی این گیرنده‌ها، مرکز تحقیقاتی مونل درفیلادلفیا آمریکا است. سابقه مجموعه تحقیقاتی غنی مرکز حواس شیمیایی مونل در مورد طعم شیرین بسیار به گذشته بازمی‌گردد، دانشمندان مونل یکی از چهار تیمی ‌بودند که در سال 2001 گیرنده طعم شیرین پستانداران -TAS1R2-TAS1R3 را پیدا و توصیف کردند. بیست سال بعد در سال 2021، یک جفت مقاله در ژنوم پستانداران توسط محققان مونل منتشر شد که ژنتیک موش‌های عاشق شکر را پوشش می‌دهد. گیرنده طعم شیرین که در سلول‌های جوانه چشایی بیان می‌شود، هنگامی‌که فعال می‌شود، شیرینی را از دهان منتقل می‌کند. در اوایل این ماه، مطالعه‌ای در مرکز PLOS One، به رهبری یکی دیگر از محققین مونل، نشان داد که چگونه گیرنده طعم شیرین ممکن است اولین ایستگاه در سیستم نظارت متابولیک قند باشد. این گیرنده همچنین در سلول‌های روده خاصی بیان می‌شود، جایی که ممکن است جذب و جذب گلوکز را به عنوان بخشی از این سیستم تسهیل کند.

چگونگی انجام مطالعه

 این تیم دریافتند که تحریک و مهار TAS1R2-TAS1R3 نشان می‌دهد که به تنظیم متابولیسم گلوکز در انسان کمک می‌کند و ممکن است پیامدهایی برای مدیریت اختلالات متابولیک مانند دیابت داشته باشد. گلوکز نوع اولیه قند موجود در خون انسان است که آن را به منبع کلیدی انرژی برای سلول‌ها تبدیل می‌کند. پاول برسلین، عضو مونل، پروفسور علوم تغذیه دانشگاه راتگرز و نویسنده ارشد مقاله گفت:" هدف ما  این بود که تعیین کنیم آیا TAS1R2-TAS1R3 بر متابولیسم گلوکز در دو جهت تأثیر می‌گذارد یا خیر" . آن‌ها نشان دادند که یک آگونیست TAS1R2-TAS1R3 (سوکرالوز، یک شیرین کننده با کالری صفر) یا یک آنتاگونیست TAS1R2-TAS1R3 (لاکتیزول، نمک سدیمی‌که طعم شیرین را مهار می‌کند) مخلوط شده با یک وعده غذایی گلوکز به طور حاد تحمل گلوکز انسان را به روش‌های مختلف تغییر داد. در اینجا یک آگونیست به یک گیرنده متصل می‌شود و یک سلول را تحریک می‌کند و یک آنتاگونیست به یک گیرنده متصل می‌شود و از تحریک جلوگیری می‌کند.

یافته‌های مطالعه

برسلین می‌گوید: " جدیدترین یافته‌های ما این است که گیرنده‌ای که در این آزمایش مطالعه کردیم، بر روی قند خون و انسولین در طول یک وعده غذایی گلوکز، بسته به اینکه تحریک یا مهار شود، تأثیر متفاوتی دارد. این کار شواهد بیشتری ارائه می‌دهد که گیرنده‌های طعم به تنظیم متابولیسم و مدیریت مواد مغذی کمک می‌کنند."  سطح انسولین پلاسما در شرکت کنندگان در مطالعه با انجام تست تحمل گلوکز خوراکی (OGTT) اندازه گیری شد که سطح قند خون را قبل و بعد از نوشیدن یک وعده غذایی مایع حاوی گلوکز دنبال می‌کند. رتبه‌بندی شرکت‌کنندگان از شیرینی سوکرالوز درک شده با افزایش اولیه گلوکز پلاسما و همچنین افزایش سطح انسولین پلاسما در هنگام اضافه شدن سوکرالوز به OGTT مرتبط بود. سوکرالوز اضافه شده تمایل به تسریع آزادسازی انسولین به بار گلوکز داشت. از سوی دیگر، حساسیت شرکت کنندگان به مهار شیرینی ناشی از لاکتیزول با کاهش سطح گلوکز پلاسما مرتبط بود. لاکتیزول همچنین تمایل به کاهش ترشح انسولین داشت. زمانی که گلوکز گیرنده‌های چشایی را قبل از جذب در بدن تحریک می‌کند، سیگنال‌ها از طریق دهان و روده به اندام‌های تنظیم کننده مانند لوزالمعده ارسال می‌شود. شاید بتوانیم راه‌هایی برای استفاده از TAS1R2-TAS1R3 برای کمک به بدن برای کنترل بهتر گلوکز با پیش بینی زمان ابداع کنیم. برسلین گفت: " گلوکز در خون ظاهر می‌شود. هنگامی‌که بدن گلوکز را حس می‌کند، جذب را سرعت می‌بخشد تا گلوکز را به بافت‌هایی که ممکن است به آن نیاز داشته باشند برساند و احتمالاً همچنین از حرکت بیش از حد گلوکز در امتداد روده جلوگیری می‌کند، که ممکن است برای حفظ میکروبیوم روده سالم خوب نباشد. این سیستم در سادگی خود ظریف است. گیرنده چشایی یکسان در سراسر بدن وجود دارد، دهان، دستگاه گوارش، لوزالمعده، کبد و سلول‌های چربی، که سه مورد آخر بافت‌های اصلی تنظیم‌کننده متابولیک هستند که همگی بخشی از ساعت متابولیک 24 ساعته بدن هستند. آیا بین وضعیت سلامت فرد و فعالیت گیرنده‌های TAS1R2-TAS1R3 آن‌ها رابطه‌ای وجود دارد؟ "

در نهایت

نویسندگان مطالعه می‌گویند احتمالاً،  این بررسی نشان می‌دهد که درجه فعال شدن گیرنده تأثیرات شدیدی بر سطح گلوکز و انسولین پلاسما و زمان شروع آن‌ها دارد که برای سلامت متابولیک مهم است. این تیم معتقد است که به طور کلی، عادات غذایی فعلی مصرف بیش از حد غذا و نوشیدنی‌های سرشار از ساکارز، شربت ذرت با فروکتوز بالا و شیرین‌کننده‌های با قدرت بالا می‌تواند TAS1R2-TAS1R3 را بیش از حد تحریک کند و به تنظیم نادرست گلوکز در خون کمک کند. این می تواند منجر به تشخیص سندرم متابولیک، مجموعه ای از عوامل خطر از جمله افزایش گلوکز پلاسما و عدم حساسیت به انسولین (همراه با چاقی، فشار خون بالا، و افزایش چربی‌های پلاسما) شود که خطر بیماری قلبی، سکته مغزی و دیابت را افزایش می‌دهد. نویسندگان می‌گویند که مطالعات آینده باید اثرات تحریک و مهار TAS1R2-TAS1R3 را در افرادی که در معرض خطر سندرم متابولیک هستند مورد بررسی قرار دهند تا پتانسیل درمانی دستکاری TAS1R2-TAS1R3 برای کنترل متابولیک بهتر به جای بدتر تعیین شود. برسلین گفت: " مطالعاتی مانند این، با استفاده از توانایی فنی و تخصص عمیق مرکز مونل در حواس شیمیایی،  نشان می‌دهد که گیرنده طعم شیرین TAS1R2-TAS1R3 بسته به شیرینی غذا یا نوشیدنی به تنظیم متفاوت گلوکز کمک می‌کند. امید تیم این است که از آموخته‌های خود برای سالم تر کردن آنچه می خوریم و می نوشیم استفاده کنند. " او در آخر اضافه کرد که، تغییر متابولیک کوچک برای موارد مثبت می‌تواند به زندگی و سلامت انسآن‌ها در طول دهه‌ها و میلیون‌ها نفر اضافه کند.

پایان مطلب./