Para evaluar la composición química de los alimentos desde un punto de vista fisiológico, es importante conocer las funciones de los receptores que interactúan con los ingredientes de los alimentos. Estos incluyen los receptores de compuestos amargos, que primero evolucionaron durante la evolución en peces óseos como elcelacanto. Lo que 400 millones de años de historia evolutiva revelan sobre la función de los receptores amargos tanto de los peces como de los humanos se publicó recientemente en la revista Biología del genoma y evolución por un equipo de investigadores dirigido por el Instituto Leibniz de Biología de Sistemas Alimentarios de la Universidad Técnica de Múnich y la Universidad de Colonia.
Evolutivamente, los receptores amargos son una invención relativamente reciente de la naturaleza en comparación con otros quimiorreceptores, como los receptores olfativos. Su función de proteger a los vertebrados del consumo de sustancias potencialmente tóxicas ha sido científicamente reconocida desde hace mucho tiempo. Más recientes son las observaciones de que los receptores amargos tienen otras funciones más allá depercepción del gusto. Estos incluyen funciones en la defensa contra bacterias patógenas, en la regulación metabólica, y posiblemente también funciones como sensores de metabolitos y hormonas endógenos.
Celacanto y pez cebra en comparación
El equipo de científicos dirigido por los biólogos Sigrun Korsching de la Universidad de Colonia y Maik Behrens del Instituto Leibniz de Biología de Sistemas Alimentarios ahora proporciona más evidencia para apoyar esta hipótesis. En su estudio actual, el equipo comparó dos tipos de receptores amargos originales deel celacanto Latimeria chalumnae con otros cuatro del pez cebra Danio rerio filogenética, funcional y estructuralmente.Con este fin, el equipo de investigación realizó, entre otros experimentos, amplios estudios funcionales utilizando un sistema de prueba basado en células establecido, así como un enfoque de modelado basado en computadora.El objetivo era obtener una visión profunda de la historia evolutiva de los receptores amargos para aprender más sobre sus funciones.
Como muestran los resultados del estudio, ambas especies de peces poseen, entre otros, un par de genes receptores amargos homólogos que presumiblemente surgieron de un gen primordial. En este sentido, los espectros de reconocimiento amargo de estos receptores de peces fueron en gran parte idénticos a pesar de 400 millones de añosde evolución separada, de acuerdo con los resultados de los estudios funcionales. "Lo que es particularmente emocionante acerca de nuestros resultados es que los receptores de pescado originales reconocieron sustancias en el sistema de prueba celular que todavía son detectadas por los receptores amargos humanos hasta la fecha. Estos incluyen ácidos biliares,"dice la coautora Antonella Di Pizio del Instituto Leibniz.
Más de 400 millones de años de presión de selección
"Por lo tanto, debe haber habido presión selectiva al menos hasta que los humanos evolucionaron, eso significa que los receptores amargos humanos todavía pueden detectar las mismas sustancias amargas que un pez con hueso hace más de 400 millones de años", concluye el investigador del sabor Maik Behrens. Sigrun Korsching agrega:"Esto habla de una o más funciones importantes de los receptores amargos, incluso durante la evolución humana".
"Los celacantos son carnívoros. Por lo tanto, se podría especular que la existencia de una variante del receptor amargo que reconoce principalmente hormonas esteroides y ácidos biliares protege contra el consumo de pescado venenoso, que puede contener no solo ácidos biliares sino también neurotoxinas muy potentes en suhígado y vesícula biliar. Por ejemplo, el pez globo venenoso Arothron hispidus vive en las mismas aguas que el celacanto ", dice Maik Behrens." Sin embargo, en los seres humanos y también en el pez cebra, es cuestionable si tal variante del receptor se habría conservado deun punto de vista evolutivo si no tuviera otras funciones dentro del cuerpo. Otro argumento a favor de tales funciones extraorales es que los receptores amargos también se encuentran en órganos humanos como el corazón, el cerebro o la glándula tiroides ", agregó Behrens. Un objetivode su investigación es ayudar a comprender los efectos de las sustancias amargas a nivel biológico de los sistemas, independientemente de si ingresaron al cuerpo a través de los alimentos o siPertenecen a las propias sustancias del cuerpo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie an der TU München . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :