Ağızda acı bir tat genellikle vücudun patojenlere verdiği tepkinin sonucu olabilen bir hastalığın belirtisi veya yan etkisidir. Monell Chemical Sense Center Ortak Üyesi PhD Hong Wang ve meslektaşları tarafından iScience'da yayınlanan yeni bir çalışma, tat algısı ve bağışıklık fonksiyonu arasındaki karmaşık etkileşimde yer alan mekanizmalara ışık tutuyor. Çalışmaları aynı zamanda tat hücresi gen ifadesini etkileyen epigenetik mekanizmaların araştırılmasına yönelik bir sıralama aracının potansiyelini de vurgulamaktadır. Epigenetik, genetik kodun kendisinin değiştirilmesinden ziyade genlerin nasıl ve ne zaman ifade edildiğinin incelenmesidir.
Hoş olmayan olmasının yanı sıra, ağızda veya yiyeceklerden gelen acı bir tat, soğuk algınlığından kansere kadar birçok rahatsızlıkla ilişkili bir etki olan iştah kaybına katkıda bulunabilir. Acı tat, hastaların, özellikle de küçük çocuklarda, belirli ilaçları alma isteklerini de etkileyebilir. Acı reseptörleri, ağız ve bağırsaktaki bakteri ve parazitlere karşı da önemli bir savunma sağlayan Tas2r genleri tarafından kodlanır. Ancak bu süreç yeterince anlaşılmamıştır.
Bu çalışma için ekip, inflamasyonu tetiklemenin bu tat reseptörlerinin gen düzenlemesini nasıl etkileyeceğini araştırdı. Bakteriyel enfeksiyonların neden olduğu iltihaplanmaya benzer bir iltihaplanmayı tetikleyen bir bileşik olan lipopolisakkarit (LPS) kullanılarak, farelerin acı tatlara karşı belirgin bir yüksek tiksinti gösterdiğini buldular. Ekip, bu isteksizliğin farelerin beyinlerinden ziyade tat tomurcuklarından kaynaklandığını doğrulamak için sinir kayıt deneyleri kullandı.
Wang, "Çalışmamız, bunun aslında beynin derinliklerinde değil çevresel düzeyde bir değişiklik olduğunu gösteren çok net verilere sahipti" dedi ve tat hücrelerindeki genlerin, bu tür iltihaplanmalarda acı tat bozulmasını yönettiğini doğruladı.
Bu bulgunun, hastalığın iştah kaybı gibi davranışsal yönlerinin incelenmesi açısından ilginç klinik çıkarımları vardır. İnsanlar hasta olduklarında çoğu zaman yemek yemek istemezler. Diğer çalışmaların da belirttiği gibi bu, insanların şekerli yiyeceklere olan sevgisini bile etkileyebilir. Farelerin ayrıca hastalık sırasında tatlı tatlara olan tercihleri azalır ve zorla şeker alımı onları daha da hasta edebilir. Bu sonuçlar potansiyel olarak biyolojik veya evrimsel temeli olan koruyucu bir davranışı göstermektedir.
Acı tepkisinin altında yatan gen ekspresyon mekanizmalarını araştırmak için ekip çeşitli analiz yöntemleri kullandı. Gerçek zamanlı kantitatif ters transkripsiyon polimeraz zincir reaksiyonu (qRT-PCR), Tas2r tat reseptörü genlerinin çoğunda önemli ölçüde artan bir yanıt ortaya çıkardı; en yüksek gen ekspresyonu, hastalık döneminde üç ila beş gün arasında değişiyordu.
Araştırmacılar ayrıca, tat reseptörü gen ekspresyonunu incelemek için bu yöntemin bildirilen ilk örneği olan LPS'ye yanıt olarak Tas2r genlerinin ekspresyonunu araştırmak için transpozaza erişilebilen kromatin (scATAC-seq) için tek hücreli sekanslama tahlilini kullandı. LPS, birçok Tas2r geninin erişilebilirliğini önemli ölçüde arttırdı; bu, bu deneydeki acı tat bozulmasının, hastalığa neden olan bakterilerin bu genleri nasıl etkileyebildiğine benzer şekilde, epigenetik bir mekanizmadan kaynaklandığını gösteriyor.
Son olarak çalışma, LPS'nin neden olduğu inflamasyonun, tat kök hücrelerindeki gen ekspresyonunu global olarak etkilediğini gösterdi; bu da hücrelerin genomunun "yeniden şekillendiğini" ortaya koydu. Bu, hücrelerin gelecekteki enfeksiyonlara daha hızlı tepki vermesini sağlayan epigenetik bir hafıza bırakabilir, ancak aynı zamanda tat tepkileri üzerinde uzun süreli etkilere de katkıda bulunabilir. Bu bulgu, kanser tedavisinin ve bazı kronik hastalıkların neden ağızda kalıcı acı tada neden olabileceği veya bazı yiyeceklerin tat algısını değiştirebileceği konusuna ışık tutuyor.
Tat alıcıları arasındaki bu farklı tepkinin, ilaçlar ve diğer yenilebilir sağlık ve sağlıklı yaşam ürünleri için daha etkili acı engelleyicilerin nasıl yapılacağına dair araştırmalar için potansiyel etkileri vardır. Wang, "Acı tat reseptörü ifadesinin spektrumu tekdüze değil" dedi. "Bireysel bir tat reseptörü için acı engelleyici bir maddeye bakmak istersek, bunun bir hastalıktan sonra mı, bir hastalık sırasında mı olduğu veya tat reseptörü genlerinden hangisinin en belirgin şekilde ifade edildiği gibi bu faktörleri dikkate almak isteyebiliriz. "
