Dado que los trastornos quimiosensoriales (como los causados por la pandemia por SARS-CoV-2) pueden empañar sustancialmente el disfrute de la vida de una persona, es un momento oportuno para apreciar los avances en nuestra comprensión del gusto. Es hora de dejar de lado viejas ideas, como el mito del mapa del gusto de la lengua y la noción de que el gusto se limita a la boca.

En esta reseña, se destacan dos áreas importantes de progreso. En primer lugar, la autora presenta una actualización sobre la fisiología y la bioquímica del gusto, los receptores que median la percepción prototípica del gusto y la neurotransmisión del gusto. En segundo lugar, examina el gusto en el contexto de los informes de prensa e investigaciones recientes sobre las consecuencias para la salud de los azúcares añadidos y los edulcorantes.

La percepción del gusto comienza cuando se introducen en la boca sustancias químicas no volátiles de los alimentos, llamadas sustancias gustativas, que activan las células receptoras del gusto (TCR, por su sigla en inglés), que reconocen las cinco cualidades sensoriales principales del gusto: dulce, umami (sabroso), amargo, salado y ácido. También hay evidencia del gusto de la “grasa”. 

El gusto se describe de manera afectiva como agradable (apetitivo) o aversivo (revulsivo). Las TCR están presentes en las papilas gustativas de la lengua (Figura 1). Una vez activadas, las TCR envían información gustativa que el cerebro integra con el olfato y la transducción del nervio trigémino (que registra la textura, la temperatura y el dolor) para crear una percepción compleja de lo que consumimos.

Las células TRC se clasifican morfológicamente en tipos I, II y III, que pueden subclasificarse en función de las diferencias en la función de las células TRC, los marcadores moleculares o ambos. También reconocemos una cuarta célula, tipo IV, en la base y los lados de las papilas gustativas. Las células TRC sensibles a cada saborizante están presentes en las papilas gustativas de toda la lengua, lo que significa que no existe un mapa del gusto que represente regiones de la lengua correspondientes a sabores específicos.

Fig. 1

En las papilas gustativas, los receptores tipo I (TRC) sostienen la estructura de las papilas gustativas. Los TRC tipo II detectan los estimulantes del gusto dulce, umami y amargo a través de subfamilias de receptores acoplados a proteína G (GPCR). Estos receptores del gusto inician la transducción de señales intracelulares estimulando la proteína G α-gustducina y que culmina en la despolarización celular y la liberación de ATP a través de canales especializados (CALHM1/3). El ATP es un neurotransmisor genuino que activa los receptores purinérgicos en las fibras nerviosas, que luego transducen la información gustativa al cerebro.

Las TRC de tipo III tienen vesículas sinápticas densas que contienen neurotransmisores clásicos como la 5-hidroxitriptamina (5-HT), que liberan en respuesta a la estimulación ácida. Estas son las únicas TRC que forman sinapsis clásicas con fibras nerviosas cercanas. Para la mayoría de las especies, el sabor agrio es aversivo, pero los humanos disfrutan del sabor agrio desencadenado por alimentos ácidos, hasta una cierta concentración que parece estar determinada individualmente. Las posibles razones de esta afinidad con el sabor agrio son que los ácidos pueden inhibir el crecimiento microbiano dañino, señalar la presencia de aminoácidos o indicar que un alimento puede haber sido fermentado y puede ser psicoactivo (p. ej., alcohol). Además, el sabor ácido puede haber guiado evolutivamente a los humanos hacia fuentes de vitamina C.

En la base y los lados de las papilas gustativas se encuentran las células de tipo IV, que son precursoras de los otros tres tipos de papilas gustativas. Aunque las papilas gustativas maduras se diferencian a lo largo de la vida, los estudios sugieren que este proceso cambia con el tiempo. Existe una gran variación en la densidad y el número de papilas gustativas entre personas, y estos disminuyen a medida que las personas envejecen, un fenómeno informado en estudios longitudinales y transversales.

Dado que las TRC experimentan una rápida renovación, es esencial mantener la integridad neurosensorial (es decir, que los receptores del sabor dulce envíen señales a las neuronas “dulces”) (Figura 2). El modelo de transmisión del gusto por líneas marcadas conecta la recepción del gusto y la integración de señales en el cerebro. Los investigadores descubrieron que las TRC dulces inducen conductas apetitivas, mientras que las TRC amargas y ácidas inducen conductas aversivas. Dado que la señalización descendente es la misma para dulce, umami y amargo, se puede inferir un tipo de transmisión por líneas marcadas a la ínsula, por la que las fibras nerviosas y las neuronas dedicadas decodifican los tres saborizantes.

Fig. 2

A la orquestación de la percepción del gusto se suman las hormonas producidas en las TCR que modulan la señalización de las TCR. Las hormonas producidas por las células enteroendocrinas del intestino (ej. CCK,GLP-1, grelina, péptido YY) y los islotes de Langerhans (glucagón e insulina), así como por algunas neuronas del sistema nervioso central (ej. péptido intestinal vasoactivo), también se sintetizan en las TCR.

También somos conscientes de la presencia de maquinaria de transducción de señales gustativas en tejidos no gustativos (Figura 3). Los investigadores han descubierto diversas funciones para los receptores gustativos extraorales, como la regulación de la fertilidad masculina y la protección del tejido en la vasculatura pulmonar. El intestino ha surgido como un sitio para explorar la participación de los receptores gustativos y sus vías de señalización descendentes en el apetito, la nutrición y la enfermedad.

Fig. 3

La obesidad y las enfermedades no transmisibles relacionadas con la obesidad están en niveles epidémicos. El entorno alimentario contemporáneo fomenta la sobrealimentación al estimular nuestros sistemas de recompensa. El gusto, al guiarnos hacia alimentos sabrosos que contienen energía y alejarnos de las toxinas peligrosas, funciona como un guardián evolutivo de las sustancias que ingresan a nuestro cuerpo.

La preferencia dulce es innata, se desarrolla mucho antes del nacimiento, y el consumo de saborizantes dulces desencadena la satisfacción a través de las vías centrales de recompensa. Los estudios en humanos han demostrado una señalización de dopamina tanto inmediata como retardada en respuesta a alimentos palatables, lo que sugiere que las vías de recompensa responden a la sensación oral y al procesamiento posingestivo en el intestino. Incluso hay evidencia que sugiere que el azúcar puede ser adictivo de la misma manera que lo es la nicotina.

Por otro lado, los sabores amargo y ácido detectan sustancias potencialmente tóxicas, pero nuestra aversión innata a estos estimulantes puede superarse mediante la preferencia adquirida y el enmascaramiento con estimulantes dulces. Las dietas occidentales ricas en grasas e hidratos de carbono cambian el panorama proteómico de la lengua, y los ratones obesos y diabéticos y sus crías tienen una mayor preferencia por los estímulos dulces.

Las observaciones actuales sugieren que la obesidad está relacionada con alteraciones en las vías neuronales que estimulan la ingesta de alimentos en busca de recompensa y suprimen la retroalimentación homeostática que frena el hambre. Sin embargo, no se ha demostrado una conexión directa entre la obesidad y la percepción del gusto en los seres humanos. El sobrepeso se asocia con una proclividad a los alimentos ultraprocesados ​​de alta densidad energética y a los estimulantes y grasas dulces.

Los investigadores han propuesto que la percepción de lípidos deteriorada es una razón para el consumo excesivo de lípidos en algunas personas obesas. También hay evidencia de una percepción diferente del gusto en las poblaciones propensas a la obesidad, con informes de que el aumento de peso se asocia con una menor densidad de papilas y umbrales de dulzor más altos. Otros estudios no han demostrado asociación entre la intensidad del gusto percibido y la obesidad.

Muchos otros factores también pueden influir en la percepción del gusto, incluida la edad, los medicamentos y la enfermedad. En un nivel más amplio, la maquinaria de transducción del gusto afecta la salud a través de su impacto en la respuesta hormonal del cuerpo a los alimentos. El GLP-1, caracterizado clásicamente como una hormona incretina que mejora la secreción de insulina mediada por glucosa, es secretada por células enteroendocrinas que están presentes desde el duodeno hasta el colon temprano.

El GLP-1 inhibe el vaciamiento gástrico, causando distensión gástrica a través de neuronas ileales que se conectan por medio de ganglios celíacos a neuronas gástricas y en última instancia contribuyen al rechazo de alimentos. Además, los agonistas de GLP-1R de acción prolongada afectan la conducta de recompensa y la deseabilidad de los alimentos, posiblemente disminuyendo la ingesta de alimentos, al menos en parte al reducir la palatabilidad. Se ha descubierto que la liraglutida y la semaglutida promueven la pérdida de peso posiblemente al atenuar la preferencia por los sabores apetitivos, como el dulce y el umami.

A medida que los estudios implicaron a los azúcares agregados en la creciente incidencia de enfermedades cardiovasculares, diabetes, y obesidad, los mensajes de salud pública comenzaron a recomendar restricciones en la ingesta de azúcar, y los fabricantes de alimentos buscaron sustitutos del azúcar.

Existe un debate en curso sobre si los edulcorantes no nutritivos contribuyen en sí mismos al aumento de los niveles de obesidad y las condiciones coexistentes relacionadas. En 2023, la Organización Mundial de la Salud publicó nuevas pautas que desalientan el uso de edulcorantes no nutritivos para perder peso y reducir el riesgo de enfermedades no transmisibles, una recomendación basada en una gran revisión sistemática.

En resumen, la literatura sugiere que puede haber una pérdida de peso a corto plazo asociada con el inicio del consumo de edulcorantes no nutritivos como resultado de una menor ingesta de calorías, pero se necesita más trabajo para comprender las posibles consecuencias del consumo a largo plazo. Los edulcorantes no nutritivos pueden amortiguar las respuestas inmunes mediadas por células T, y su uso a largo plazo está implicado en una mayor incidencia de diabetes tipo 2. Estudios observacionales a largo plazo en humanos sugieren un vínculo entre los edulcorantes no nutritivos y la obesidad, resaltándose la necesidad de una mejor comprensión de los posibles mecanismos.

Un mecanismo propuesto para explicar cómo el consumo de edulcorantes no nutritivos induce disfunción metabólica es una disociación entre el sabor dulce y el valor calórico- Los investigadores propusieron que estos resultados mostraban cómo los edulcorantes no nutritivos alteran las asociaciones pavlovianas entre el sabor dulce y las calorías, lo que conduce a una regulación metabólica alterada y a un cambio en la conducta alimentaria.

Estudios recientes han establecido una distinción entre dos vías de detección de glucosa: la vía tradicional de sabor dulce TAS1R y la vía que involucra SGLT, que transportan glucosa pero no edulcorantes no nutritivos. Estudios que exploran las respuestas cerebrales diferenciales en ratones han identificado vías neuronales distintas para la detección de dulce en comparación con la detección de energía y han demostrado cómo la activación prolongada de las vías de recompensa en el cerebro conduce al consumo compulsivo de sacarosa.

La neuroimagen está ayudando a corroborar estos hallazgos en humanos, y de hecho algunos estudios sugieren que los humanos procesan el azúcar de manera diferente a los edulcorantes no nutritivos. Por ejemplo, un estudio de resonancia magnética funcional mostró que, en comparación con la glucosa, la sucralosa inició una respuesta de saciedad debilitada en el hipotálamo, así como una respuesta hedónica prolongada en el área tegmental ventral, que desempeña un papel clave en la vía mesolímbica que impulsa el comportamiento de búsqueda de recompensa.

Un estudio en humanos mostró que asociar sucralosa con la ingesta de carbohidratos afectó la respuesta central de recompensa al azúcar e indujo insensibilidad a la insulina después de solo 2 semanas. Los autores, teorizan que la combinación de carbohidratos y sucralosa sobreactivó el transporte de glucosa a través de la unión tanto de la glucosa derivada de carbohidratos como de la sucralosa a los receptores intestinales del sabor dulce.

A pesar de las teorías mecanicistas en pugna, la evidencia hasta ahora apoya la noción de que los edulcorantes no nutritivos y los azúcares naturales provocan respuestas homeostáticas y hedónicas distintas en el cuerpo. Por lo tanto, es más preciso llamar a los edulcorantes no nutritivos simulacros de azúcares, no sustitutos del azúcar. La maquinaria de la TCR en los tejidos extraorales, especialmente el intestino, y los mecanismos fisiológicos de unión de los saborizantes han sido vías "dulces" para explorar los efectos únicos de los azúcares en comparación con los edulcorantes no nutritivos. Estos últimos se han relacionado con la muerte de células epiteliales intestinales y el aumento de la permeabilidad de la pared intestinal y con alteraciones en la composición de la microbiota gastrointestinal, que tienen posibles consecuencias posteriores para la secreción hormonal, la homeostasis metabólica y la obesidad.

De manera más directa, los estudios con roedores sugieren que la activación de los receptores del gusto dulce en el intestino por los azúcares y los edulcorantes no nutritivos está relacionada con la regulación positiva hormonal y el aumento de la expresión de SGLT1, la inducción del transportador de glucosa 2 (GLUT2) y la absorción de glucosa.

La investigación actual está empezando a abordar estos desafíos, lo que requerirá abordar la diversidad metabólica entre varios grupos de población (por ejemplo, personas sin obesidad frente a personas con obesidad y personas que consumen habitualmente edulcorantes no nutritivos frente a personas que no los consumen), los muchos tipos diferentes y los efectos dependientes de la dosis de los edulcorantes no nutritivos, y el efecto de dichos edulcorantes en patrones de consumo típicos (con el reconocimiento, por ejemplo, de que los seres humanos están expuestos a estos edulcorantes no sólo en los alimentos y bebidas, sino también en productos como la pasta de dientes).

Una serie de trabajos sugieren que la homeostasis energética a largo plazo requiere la integración de señales de los receptores de detección de nutrientes en el intestino. En pruebas ciegas, los humanos y los ratones prefieren los azúcares nutritivos a los edulcorantes no calóricos, y cuando los científicos manipulan genéticamente a los ratones para que no puedan sentir el sabor dulce en sus papilas gustativas, los ratones aún desarrollan una preferencia por el azúcar sobre los edulcorantes no nutritivos. Esta preferencia está modulada por una población de neuronas que son activadas por el eje intestino-cerebro para responder al azúcar, pero no a los edulcorantes no nutritivos.

Los azúcares y los edulcorantes no nutritivos estimulan diferentes respuestas de neurotransmisores de las células que contienen colecistoquinina y las células que contienen GLP-1.

La fisiología del gusto nos permite comprender mejor nuestra relación con los alimentos y nuestro bienestar metabólico. Hace tiempo que las investigaciones han desmentido el mito del mapa del gusto y ahora se están adentrando en nuevos territorios, proporcionando una comprensión compleja de cómo los estimulantes del gusto activan las vías hedónicas y homeostáticas y un reconocimiento de la participación del intestino en la ingesta de alimentos. Este conocimiento puede, a su vez, informar sobre las actualizaciones de las pautas dietéticas y las pautas de práctica clínica sobre lo que constituye una dieta ideal.

Traducción y resumen objetivo: Dr. Cristian Pisa