La química de los sentidos Taller de gusto y olfato

Presentación del tema: "La química de los sentidos Taller de gusto y olfato"— Transcripción de la presentación:

1 La química de los sentidos Taller de gusto y olfato
Gemma Rodríguez-Tarduchy Equipo de divulgación SEBBM

2 OLFATO Y GUSTO Hoy a través de un sencillo taller vamos a “evaluar” dos de nuestros órganos de los sentidos que nos llevan a actitudes como las que se muestran en esta diapositiva

3 OLFATO Y GUSTO el gusto y el olfato son dos de los cinco sentidos con los que percibimos los compuestos químicos que son responsables del sabor y el olor. Ambos sentidos están muy relacionados y trabajan conjuntamente Las células que tienen los receptores encargados de captar los compuestos se sitúan: - en el epitelio olfativo de la parte superior de la cavidad nasal. Para ser percibidos por el olfato los compuestos químicos deben ser lipófilos, pequeños y volátiles - en la superficie de la lengua en las papilas gustativas. - en ambos casos y como veremos más adelante los receptores para gusto y olfato aún siendo diferentes comparten ciertas características: - Estos receptores son proteínas transmembrana, normalmente con 8 segmentos que la atraviesan. - La unión al receptor provoca su interacción con proteínas de la familia G-proteins y la hidrólisis del GTP que unen. - - Esta hidrólisis provoca cambios conformacionales y la interacción con fosfodiesterasas capaces de producir segundos mensajeros (AMP cíclico en el caso del gusto), desencadenándose así una cascada de señales que se transmite a las neuronas asociadas. - La excitación de las neuronas asociadas inicia la transmisión de la información al cerebro.

4 EL SENTIDO DEL GUSTO Lengua Masticar Deglución Sentido del gusto
Acido: limón, cítricos… Dulce: azúcar, fructosa, lactosa… Salado: sal común, otras sales… Umami (1908): acido glutámico (queso y carne) y aspártico (espárragos) Amargo: plantas, sustancias venenosas… Kikunae Ikeda ( ) Somos capaces de distinguir 5 tipos de sabores No hay zonas específicas en la lengua capaces de distinguir los diferentes sabores El último que se identificó, se denomina Umami (corresponde a glutamato) es típico de alimentos ricos en proteínas, por ejemplo del jamón serrano - dulces: Son moléculas como el azúcar o derivados como la fructosa o lactosa - ácidos: se trata de sabores como el del limón y los cítricos en general - salados: sabores como la sal común (ClNa) u otras sales como el ClK o Cl2Mg - Umami, ya hemos dicho que se trata de sabores como el glutamato (queso, carne…) o el aspártico (espárragos) - amargos: Son sabores presentes en muchas plantas y sustancias venenosas o tóxicas. La capacidad para distinguir este tipo concreto de sustancias puede convertirse en un mecanismo de defensa NO HAY ZONAS ESPECÍFICAS EN LA LENGUA CAPACES DE DISTINGUIR LOS DIFERENTES SABORES Una explosión de sabor umami

5 ¿CÓMO SABOREAMOS? El sistema de papilas, botones y células gustativas constituye un sistema de amplificación que permite detectar los sabores más intensamente. Papilas gustativas (cientos de miles) Botones gustativos (cientos/papila). Son el verdadero órgano del gusto La lengua está tapizada de papilas gustativas, dentro de las que hay botones gustativos donde se localizan las células receptoras. Las células receptoras tiene cilios en los que se sitúan los verdaderos receptores, las proteínas que unen los compuestos liberados desde los alimentos al ser salivados y masticados. La unión de los compuestos: - dulces: inicia la cascada de señales en que están implicadas proteínas G, interaccionan con adenilato ciclasa y la activa aumentándose así el nivel de AMPc. Se proota así despolarización y elevación de niveles de Ca2+ intracelular, que disparan la liberación de neurotransmisores. Umami, a los dos tipos de receptores que existen, también dispara la activación de fosfolipasa C, la producción de IP3 y diacilglicerol, la liberación de Ca2+ intracelular y dispara la liberación de neurotransmisores. - amargos: inicia la cascada de señales en que están implicadas proteínas G, cuyas subunidades  interaccionan con fosfolipasas C (para liberar IP3) y elevar los niveles de Ca2+ intracelular, que disparan la liberación de NT. Paralelamente la subunidades  interaccionan con fosfodiesterasas que producen un descenso de los niveles de AMPc, lo que también acaba generando elevación de niveles de Ca2+ intracelular, que disparan la liberación de neurotransmisores. RECEPTORES DEL GUSTO (50-150/botón) TAS1R ( dulce y umami) TAS2R (amargo) HASTA 43 GENES

6 HAPLOTIPOS TAS2R38 Y SENSIBILIDAD A PTC
V262A I296V AVI: non taster PAV: taster Cada uno de nosotros tiene una sensibilidad diferente a los sabores. Los Supergustadores son muy sensibles y detectan pequeñas cantidades de los compuestos que dan sabor, concretamente sabor amargo. Hay unos 40 genes TAS2R responsables de la identificación del sabor amargo. Uno de los más estudiados es el receptor TAS2R38 que se muestra en la diapositiva. La presencia en la población de diferentes haplotipos en este gen determina la susceptibilidad de cada individuo a este tipo de sustancias y su clasificación como taster, non taster o supertaster.

7 LA SENSIBILIDAD A LOS SABORES: INDIVIDUOS SUPERTASTER
Individuos que detectan los sabores con gran intensidad ¿CÓMO SE DETECTAN? Alta sensibilidad a PTC (feniltiocarbamida) PRACTICA Sensibilidad a PTC Contar el número de papilas. Tinción azul. Anillo de 7mm de diámetro. Lupa. Evaluar el haplotipo de cada uno de nosotros requeriría técnicas de biología molecular de las que no podemos disponer en un taller como éste. Sin embargo, y dado que una de las características de los Supergustadores es que tienen un mayor número de papilas gustativas vamos a intentar correlacionar la sensibilidad a una sustancia amarga como el PTC (feniltiocarbamida) con la presencia en vuestra lengua de un mayor o menor número de papilas gustativas. Para ello vamos a contar su número en una pequeña zona de la lengua que teñiremos previamente de color azul. De acuerdo al número de papilas os clasificaremos como: - No gustador - Gustador normal - Supergustador INDIVIDUO PAPILAS/AREA DEFINIDA % POBLACION Non taster < 15 papilas % Normal taster papilas % Supertaster > 35 papilas %

8 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2004
¿CÓMO OLEMOS? Linda B. Buck Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle, WA, USA Richard Axel Columbia University, New York, NY, USA  En 2004 se otorgó el Premio Nobel a dos científicos por sus estudios sobre los receptores del olor y la transmisión de la señal olfativa. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2004 for their discoveries of "odorant receptors and the organization of the olfactory system"

9 RECEPTORES DE OLOR Existen cientos de receptores en el genoma humano.
Cada célula receptora expresa un solo tipo de receptor. Una molécula odorífera es capaz de interaccionar con más de un receptor Moléculas odorífera muy similares son reconocidas por receptores distintos. Sensación coordinada global que nos permite distinguir miles de olores. Existe una variedad de receptores (más de 350), que a su vez pueden diferir de una persona a otra (polimorfismos). Cada célula receptora expresa un solo alelo de un solo tipo de receptor, Un solo tipo de molécula odorífera es capaz de interaccionar con más de un receptor Al mismo tiempo moléculas que se diferencian muy poco estructuralmente son reconocidas por receptores distintos. Por esto se produce una sensación coordinada global, que nos permite distinguir miles de olores.

10 RECEPTORES DE OLOR Una vez que las células receptoras detectan los olores la señal se transmite al bulbo olfatorio, que integra la información. Una vez que las células receptoras detectan los olores la señal se transmite al bulbo olfatorio, que integra la información.

11 PATOLOGÍAS DEL SENTIDO DEL OLFATO
Anosmia : perdida del sentido del olfato Disosmia – alteración en la percepción del olor: las cosas no huelen como deberían Parosmia – alteración de la percepción del olor: las cosas huelen en gral mal Hiperosmia – aumento exagerado de la sensibilidad hacia los olores Hiposmia – reducción parcial de la capacidad de percibir olores… Muchas enfermedades como el Alzheimer cursan con alteraciones en el sentido del olfato PRACTICA DE IDENTIFICACIÓN DE OLORES Diferenciar individuos con una función olfatoria normal de aquellos con posible hiposmia ó anosmia Abra el bote de cristal de olor No.1, aspire profundamente a través de ambas fosas nasales y cierrelo. La nariz no debe tocar el bote Indique en la ficha el olor que identifica Como ocurre con el gusto hay gente más o menos sensible a los olores Se han identificado distintas patologías asociadas a alteraciones en la percepción olfativa: - Anosmia : pérdida del sentido del olfato - Disosmia – alteración en la percepción del olor: las cosas no huelen como deberían - Parosmia – alteración de la percepción del olor: las cosas huelen en general mal - Hiperosmia – aumento exagerado de la sensibilidad hacia los olores - Hiposmia – reducción parcial de la capacidad de percibir olores… Hoy vamos a identificar si tenéis algún problema de anosmia o hiposmia. Para ello, tenemos una serie de esencias que tenéis que identificar. Os damos tres posibilidades para que elijáis. RESULTADOS 7 a 8 puntos: Función olfatoria normal. 0 a 6 puntos: hiposmia o anosmia

12 PATOLOGÍAS DEL SENTIDO DEL OLFATO
Anosmia : perdida del sentido del olfato Disosmia – alteración en la percepción del olor: las cosas no huelen como deberían Parosmia – alteración de la percepción del olor: las cosas huelen en gral mal Hiperosmia – aumento exagerado de la sensibilidad hacia los olores Hiposmia – reducción parcial de la capacidad de percibir olores… EVALUAR LOS RESULTADOS RESPUESTAS CORRECTAS TOULOUSE 1 Cebolla – 2 Limón– 3 Piña– 4 Fresa 5 Mora– 6 Pimiento verde– 7 Regaliz– 8 Ahumado RESULTADOS 7 a 8 puntos: Función olfatoria normal. 0 a 6 puntos: hiposmia o anosmia Resultados

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14 Patologías del sentido del olfato
Anosmia : perdida del sentido del olfato Disosmia – alteración en la percepción del olor: las cosas no huelen como deberían Parosmia – alteración de la percepción del olor: las cosas huelen en gral mal Hiperosmia – aumento exagerado de la sensibilidad hacia los olores Hiposmia – reducción parcial de la capacidad de percibir olores… EVALUAR LOS RESULTADOS RESPUESTAS CORRECTAS LYON 1 Vinagre – 2 Moho terroso– 3 Uva moscatel– 4 Avena 5 Frambuesa– 6 Cereza– 7 Trufa– 8 Vainilla RESULTADOS 7 a 8 puntos: Función olfatoria normal. 0 a 6 puntos: hiposmia o anosmia

15 Patologías del sentido del olfato
Anosmia : perdida del sentido del olfato Disosmia – alteración en la percepción del olor: las cosas no huelen como deberían Parosmia – alteración de la percepción del olor: las cosas huelen en gral mal Hiperosmia – aumento exagerado de la sensibilidad hacia los olores Hiposmia – reducción parcial de la capacidad de percibir olores… EVALUAR LOS RESULTADOS RESPUESTAS CORRECTAS BURDEOS 1 Pegamento – 2 Coliflor– 3 Pera– 4 Miel 5 Avellana tostada– 6 Grosella– 7 Violeta– 8 Pimienta RESULTADOS 7 a 8 puntos: Función olfatoria normal. 0 a 6 puntos: hiposmia o anosmia