Por qué lo amargo amarga
En el estómago, las llamadas células parietales son responsables de la producción de ácido. Reaccionan no sólo a las sustancias mensajeras del propio organismo, sino también a componentes alimentarios de sabor amargo, como la cafeína. Un equipo de investigadores del Instituto Leibniz de Biología de Sistemas Alimentarios de la Universidad Técnica de Múnich ha realizado un estudio con una línea celular de estómago humano. Sus resultados ayudan a aclarar los mecanismos de regulación molecular por los que las sustancias amargas influyen en la producción de ácido gástrico.
Se sabe que los receptores del sabor amargo no sólo se encuentran en la lengua, sino también en la superficie de otros tejidos y células. Entre ellos se encuentran las células parietales del estómago, que secretan protones en el estómago, es decir, producen ácido gástrico. Estudios recientes ya han demostrado que los receptores amargos de las células parietales intervienen en la regulación de la liberación de ácido gástrico. Sin embargo, aún no se conocen del todo las vías de señalización molecular a través de las cuales esto ocurre.
Células estomacales como sistema de prueba
Para conocer mejor la interacción molecular entre las sustancias amargas, los receptores amargos y la producción de ácido gástrico, un equipo de investigación dirigido por Veronika Somoza, Directora del Instituto Leibniz de Freising, ha llevado a cabo un estudio en un sistema celular de prueba. Se trata de células parietales humanas HGT-1, capaces de secretar protones y que, al igual que las células gustativas, poseen receptores amargos.
El equipo de Veronika Somoza elaboró inicialmente una hipótesis de trabajo basada en los resultados de estudios anteriores y en los hallazgos sobre las vías de transducción de señales en las células gustativas. Según esta hipótesis, los ingredientes amargos de los alimentos estimulan los receptores amargos que están incrustados en la membrana celular. Esto libera iones de calcio dentro de las células, lo que provoca la apertura de canales iónicos. Esto, a su vez, permite que los iones de sodio fluyan hacia las células del estómago desde el exterior, lo que en última instancia contribuye a la liberación de protones.
Hipótesis confirmada
El primer autor, Phil Richter, explica: "Hemos probado con éxito este mecanismo con las dos sustancias amargas cafeína y L-arginina. Como esperábamos a partir de los resultados de estudios anteriores, ambos ingredientes alimentarios demostraron estimular la secreción de protones de las células gástricas en nuestro sistema de prueba." La estudiante de doctorado añade: "La novedad es que ahora hemos podido demostrar por primera vez que los canales de potencial receptor transitorioM4 y M5 participan en la cascada de señalización no sólo en las células gustativas, sino también en las gástricas, y garantizan la entrada de iones de sodio en las células."
Gaby Andersen, científica principal, añade: "Mediante experimentos de knock-out, en los que desactivamos específicamente un tipo de receptor amargo en las células de prueba, también pudimos demostrar por primera vez que existe un vínculo entre los receptores amargos y la activación de los canales iónicos." El científico subraya que los resultados no sólo contribuyen a comprender mejor el papel de los receptores gustativos en el estómago, sino que también demuestran que las células HGT-1 podrían ser adecuadas como modelo sustitutivo de las células gustativas.
El equipo de investigadores está de acuerdo en que los resultados aportarán nuevos conocimientos sobre la regulación de la producción de ácido gástrico y, por tanto, conducirán a largo plazo a planteamientos innovadores en el tratamiento de las enfermedades gástricas. Sin embargo, son necesarios más estudios para profundizar en el conocimiento de los mecanismos moleculares de regulación y las vías de señalización intracelular.
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Publicación original
Phil Richter, Gaby Andersen, Kristin Kahlenberg, Alina Ulrike Mueller, Philip Pirkwieser, Valerie Boger, Veronika Somoza; "Sodium-Permeable Ion Channels TRPM4 and TRPM5 are Functional in Human Gastric Parietal Cells in Culture and Modulate the Cellular Response to Bitter-Tasting Food Constituents"; Journal of Agricultural and Food Chemistry, Volume 72, 2024-2-20
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