El miembro 38 del receptor gustativo 2 es una proteína que en los humanos está codificada por el gen TAS2R38 . TAS2R38 es un receptor del sabor amargo ; Los distintos genotipos de TAS2R38 influyen en la capacidad de saborear tanto el 6- n -propiltiouracilo (PROP) [5] como la feniltiocarbamida (PTC). [6] [7] Aunque a menudo se ha propuesto que los distintos genotipos de receptores gustativos podrían influir en la capacidad de saborear, TAS2R38 es uno de los pocos receptores gustativos que ha demostrado tener esta función. [8]
Como ocurre con todas las proteínas TAS2R, TAS2R38 utiliza la proteína G gustducina como su método principal de transducción de señales . Tanto las subunidades α como βγ son cruciales para la transmisión de la señal gustativa. [9] Ver: receptor del gusto .
Hasta la fecha, se han identificado un total de 23 ligandos distintos para el receptor del sabor amargo T2R38. Estos ligandos han sido catalogados y documentados ampliamente en la base de datos integral conocida como BitterDB . Dentro de este depósito de información sobre el sabor amargo, ligandos notables como PTC (feniltiocarbamida) y PROP (6- n -propiltiouracilo) se han estudiado ampliamente y son ampliamente reconocidos. Además, se ha descubierto que T2R38 interactúa con otros ligandos interesantes, incluida la limonina , un compuesto que se encuentra comúnmente en los cítricos, el ciclamato , un edulcorante artificial, y la clorfeniramina , un antihistamínico empleado para el tratamiento de afecciones alérgicas. La diversa gama de ligandos reconocidos por el receptor T2R38 contribuye a nuestra comprensión de las complejas interacciones moleculares implicadas en la percepción del sabor amargo.
Los GPCR del gusto se expresan no sólo en la cavidad bucal sino también en los tejidos extraorales. Los receptores del sabor amargo que se expresan en los tejidos extraorales cumplen una variedad de funciones fisiológicas funcionales. [10] TAS2R38 se expresa en muchos tejidos, como las células epiteliales nasosinusales humanas, el músculo liso de las vías respiratorias, los monocitos, los macrófagos, el corazón, las arterias, la tiroides, la piel, etc. [11]
La capacidad diferencial para saborear el compuesto amargo feniltiocarbamida (PTC) se descubrió hace más de 80 años. [12] Desde entonces, la capacidad de degustación de PTC se ha asignado al cromosoma 7q [13] y, varios años después, se demostró que está directamente relacionada con el genotipo TAS2R38 . [6] [7] [12] [13] [14] Hay tres polimorfismos comunes en el gen TAS2R38: A49P, V262A e I296V [15] , que se combinan para formar dos haplotipos comunes y varios otros haplotipos muy raros. Los dos haplotipos comunes son AVI (a menudo llamado "no catador") y PAV (a menudo llamado "catador"). Combinaciones variables de estos haplotipos producirán homocigotos (PAV/PAV y AVI/AVI) y heterocigotos (PAV/AVI). [14] Estos genotipos pueden representar hasta el 85% de la variación en la capacidad de sabor de PTC: las personas que poseen dos copias del polimorfismo PAV informan que el PTC es más amargo que los heterocigotos TAS2R38 , y las personas que poseen dos copias del polimorfismo AVI/AVI a menudo reportar que PTC es esencialmente de mal gusto. Se supone que estos polimorfismos afectan el gusto al alterar los dominios de unión a la proteína G. [6]
Debido a que las sustancias amargas suelen ser tóxicas, la presencia de un genotipo y fenotipo "no catador" parece evolutivamente indeseable. Sin embargo, varios estudios han sugerido que el polimorfismo AVI puede codificar un receptor completamente nuevo que procesa un compuesto amargo diferente y aún no descubierto. [7] [12] Además, la presencia del alelo no catador puede reflejar la conveniencia de mantener una población mayoritariamente heterocigótica; Este grupo de personas puede poseer flexibilidad en su percepción del sabor amargo, lo que les permite evitar una mayor cantidad de toxinas que cualquier grupo homocigótico. [12] Otros estudios, sin embargo, sugieren que el genotipo no catador de AVI no tiene ligando funcional. [16] Desde una perspectiva evolutiva, las secuencias de referencia para gorilas y chimpancés tienen el haplotipo PAV, mientras que el ratón y la rata tienen PAI. [17]
Esta alteración genotípica del fenotipo gustativo es actualmente exclusiva de TAS2R38 . Aunque se ha propuesto el genotipo como un mecanismo para determinar las preferencias gustativas individuales, TAS2R38 es hasta ahora el primer y único receptor gustativo que muestra esta propiedad. [8]
La proteína TAS2R38 también confiere sensibilidad al compuesto amargo 6- n -propiltiouracilo (PROP). Debido a que la percepción del amargor de PROP se ha asociado con el supergusto , y debido a que los genotipos TAS2R38 se asocian con los fenotipos de sabor PROP, se ha propuesto que los genotipos TAS2R38 pueden tener un papel en las capacidades de supergusto. Parece que si bien los genotipos TAS2R38 determinan un umbral de capacidades de degustación de PROP, los genotipos no pueden explicar las diferencias en la degustación entre cada grupo de umbral. Por ejemplo, algunos homocigotos PAV/PAV perciben que PROP es más amargo que otros, y el genotipo TAS2R38 no puede explicar estas diferencias. Además, algunos heterocigotos pueden convertirse en supercatadores de PROP (a pesar de la falta de dos alelos PAV), lo que indica una superposición entre los niveles de amargor de PROP y los diferentes genotipos de TAS2R38 . Estos resultados ilustran que un mecanismo más allá del genotipo TAS2R38 contribuye a las capacidades de supergustación. [dieciséis]
Debido a que el número de papilas fungiformes (FP) varía con el amargor de PROP, también se sospecha que el genotipo TAS2R38 altera el número de FP. Sin embargo, una vez más, el genotipo TAS2R38 no pudo explicar las alteraciones de FP. Además, el número de FP no fue un fuerte predictor del amargor de PROP entre los heterocigotos TAS2R38 , lo que indica, nuevamente, una falta de conocimiento sobre la relación entre el amargor de PROP, TAS2R38 y el supergusto. Las investigaciones se inclinan hacia un segundo receptor con sensibilidad PROP que confiera capacidades de supergusto. [dieciséis]
El amargor percibido de las verduras crucíferas, como el brócoli, se debe a los glucosinolatos y sus productos de hidrólisis, en particular los isotiocianatos y otros compuestos que contienen azufre . [18] La investigación preliminar indica que la herencia genética a través del gen TAS2R38 puede ser responsable en parte de la percepción del sabor amargo en el brócoli. [19]
Al igual que con los berros, las hojas de mostaza, el nabo, el brócoli y el rábano picante, la percepción humana del amargor del colinabo se rige por un gen que afecta al receptor amargo TAS2R, que detecta los glucosinolatos en el colinabo. Los individuos sensibles con el genotipo PAV/PAV ( supercatadores ) encuentran el colinabo dos veces más amargo que los sujetos insensibles (AVI/AVI). La diferencia para el tipo mixto (PAV/AVI) es insignificante para el colinabo. [20] Como resultado, las personas sensibles pueden encontrar algunos colinabos demasiado amargos para comer.
El amargor PROP y el genotipo TAS2R38 se han examinado más a fondo en relación con la ingesta de alcohol . Las investigaciones han sugerido que el nivel de consumo de alcohol puede correlacionarse con el nivel de amargor percibido del etanol ; aquellas personas que encuentran que el PROP es más amargo también encuentran que el sabor del etanol es menos agradable. Sin embargo, una vez más, las correlaciones entre el genotipo TAS2R38 y el sabor del alcohol no fueron significativas: el genotipo TAS2R38 no pudo predecir la intensidad del amargor del alcohol (aunque el amargor del PROP sí se correlacionó con el amargor del alcohol). El genotipo podría predecir la ingesta de alcohol; aquellos con alelos no catadores tenían más probabilidades de consumir más alcohol a lo largo del año. Una vez más, un segundo factor genético parece contribuir a estos fenómenos. Un gen que altera la densidad de las papilas fungiformes puede proporcionar este segundo factor. [5]
Se han investigado la sensibilidad a PTC y el genotipo TAS2R38 en relación con el comportamiento de fumar. En una investigación se sugirió que es probable que los no catadores fumen más cigarrillos, en comparación con los catadores de PTC, esto se debe al hecho de que el humo del tabaco contiene sustancias químicas que activan TAS2R38. [21]
La variación genética en TAS2R38 se asoció con la ingesta y preferencia de alimentos y con el riesgo de obesidad. La variación genética está involucrada con el consumo de frutas, dulces y grasas; una investigación demostró que los no catadores tenían una mayor ingesta de estos productos alimenticios que podrían provocar obesidad. [22]
Los receptores del sabor amargo se expresan en varios tipos de células dentro de las regiones sinonasal y de las vías respiratorias. Otros ligandos que activan T2R38 son las N-acil homoserina lactonas ( AHL ), que son una clase de moléculas de señalización implicadas en la detección de quórum bacteriano. Al encontrar estos agonistas, los receptores inician una cascada de señalización que depende de la activación de T2R. En consecuencia, esta cascada desencadena la liberación de óxido nítrico (NO), un potente agente bactericida, promoviendo así tanto la actividad bactericida como una mejora del aclaramiento mucociliar (MCC). [23]
En particular, se ha observado una correlación entre la rinosinusitis crónica (RSC) médicamente refractaria y variantes genéticas no protectoras del gen TAS2R38. Ciertos polimorfismos asociados con TAS2R38 se han relacionado con una menor incidencia de alergias, asma, poliposis nasal, sensibilidad a la aspirina y diabetes entre pacientes con RSC, aunque aún no se ha establecido una significación estadística. [24]
Además, el genotipo TAS2R38 se ha identificado como un factor de riesgo independiente para los pacientes que experimentan un fracaso del tratamiento con intervenciones médicas y posteriormente requieren una intervención quirúrgica.