Вкусовые белки-рецепторы оказались полезными для защиты от инфекций

Американские ученые доказали, что белки-рецепторы, распознающие горький вкус пищи, помогают защитить верхние дыхательные пути от инфекционных заболеваний, сообщает EurekAlert! Результаты работы ученых из университета Пенсильвании (University of Pennsylvania), проведенной под руководством доктора медицинских наук Ноама Коэна (Noam Cohen), опубликованы в последнем номере Journal of Clinical Investigation.

Исторически способность человека определять кислый и горький вкус обусловлена потребностью выявлять испорченную или токсичную пищу. Расположенные в ротовой полости вкусовые рецепторы распознают горький и кислый вкус при помощи белков, относящихся к семейству G-рецепторов. Ранее другой группой ученых было доказано, что некоторые G-рецепторы можно обнаружить не только в ротовой полости, но и в тканях верхних и нижних дыхательных путей человека.

В частности, там были найдены определяющие горечь рецепторы T2R38. Исходя из этого Коэн и его коллеги предположили, что расположенные в носовой полости T2R38 имеют функциональное значение и участвуют в активизации защиты дыхательных путей от микроорганизмов.

Для проверки своей гипотезы исследователи in vitro вырастили культуры клеток, которые обычно находятся внутри носовых пазух. Выращенные клетки обладали способностью продуцировать слизистую оболочку и поэтому могли служить полноценной моделью для наблюдения за рядом защитных механизмов верхних дыхательных путей.

В ходе эксперимента было доказано, что белки T2R38 способны идентифицировать секретируемые грам-отрицательными бактериями вещества, которые служат сигналом к образованию биопленки. После того, как чужеродные молекулы "узнаны", белки-рецепторы активируют локальную систему защиты, которая, в свою очередь, дает сигнал к увеличению скорости очищения слизистой оболочки и уничтожению микроорганизмов.

В отсутствие рецепторного белка бактерии успевают образовать биопленку, которая вызывает усиленный иммунный ответ. Это может привести к развитию синусита.

Также ученые исследовали культуры клеток верхних дыхательных путей, полученных от людей с разной способностью распознавать вкусовые ощущения: так называемых супер-дегустаторов, дегустаторов и недегустаторов. Выяснилось, что клетки супер-дегустаторов способны обнаружить выделяемые бактериями вещества даже в очень низких концентрациях, в то время как ткани дегустаторов и недегустаторов смогли это сделать только после повышения в сто раз концентрации чужеродных соединений.

При изучении истории болезней участников исследования авторы работы обнаружили, что за свою жизнь супер-дегустаторы ни разу не страдали инфекционными заболеваниями верхних дыхательных путей, вызываемыми грам-отрицательными бактериями.