A conexão entre paladar e metabolismo

Introdução

Dado que os distúrbios quimiossensoriais (como os causados ​​pela pandemia SARS-CoV-2) podem diminuir substancialmente o prazer de vida de uma pessoa, é um momento oportuno para apreciar os avanços na nossa compreensão do paladar. É hora de abandonar velhas ideias, como o mito do mapa gustativo da língua e a noção de que o paladar se limita à boca.

Nesta revisão, foram destacadas duas importantes áreas de progresso. Primeiro, o autor apresentou uma atualização sobre a fisiologia e a bioquímica do paladar, os receptores que medeiam a percepção prototípica do paladar e a neurotransmissão do paladar. Em segundo lugar, examinou o sabor no contexto de recentes notícias na imprensa e pesquisas sobre as consequências para a saúde dos açúcares e adoçantes adicionados.

Receptores gustativos e mecanismos de transdução gustativa

A percepção do paladar começa quando substâncias químicas não voláteis dos alimentos, chamadas substâncias gustativas, são introduzidas na boca, ativando células receptoras gustativas (TCRs), que reconhecem as cinco principais qualidades sensoriais do paladar: doce, umami (salgado), amargo, salgado e azedo. Também há evidências do sabor “gordo”. 

O sabor é descrito afetivamente como agradável (apetitivo) ou aversivo (revulsivo). Os TCRs estão presentes nas papilas gustativas da língua (Figura 1). Uma vez ativados, os TCRs enviam informações gustativas que o cérebro integra com o olfato e a transdução do nervo trigêmeo (que registra textura, temperatura e dor) para criar uma percepção complexa do que consumimos.

As células TRC são morfologicamente classificadas em tipos I, II e III, que podem ser subclassificadas com base nas diferenças na função das células TRC, nos marcadores moleculares ou em ambos. Também reconhecemos uma quarta célula, tipo IV, na base e nas laterais das papilas gustativas. As células TRC sensíveis a cada sabor estão presentes nas papilas gustativas de toda a língua, o que significa que não existe um mapa gustativo que represente regiões da língua correspondentes a sabores específicos.

Fig. 1

Nas papilas gustativas, os receptores tipo I (TRC) sustentam a estrutura das papilas gustativas. Os TRCs tipo II detectam estimulantes de sabor doce, umami e amargo através de subfamílias de receptores acoplados à proteína G (GPCRs). Esses receptores gustativos iniciam a transdução de sinal intracelular estimulando a proteína G α-gustducina e culminando na despolarização celular e liberação de ATP através de canais especializados (CALHM1/3). O ATP é um neurotransmissor genuíno que ativa os receptores purinérgicos nas fibras nervosas, que então transduzem as informações gustativas para o cérebro.

Os CRTs tipo III possuem vesículas sinápticas densas contendo neurotransmissores clássicos, como a 5-hidroxitriptamina (5-HT), que liberam em resposta à estimulação ácida. Estes são os únicos TRCs que formam sinapses clássicas com fibras nervosas próximas. Para a maioria das espécies, o sabor azedo é aversivo, mas os humanos apreciam o sabor azedo desencadeado por alimentos ácidos, até uma certa concentração que parece ser determinada individualmente. As possíveis razões para esta afinidade com o sabor ácido são que os ácidos podem inibir o crescimento microbiano prejudicial, sinalizar a presença de aminoácidos ou indicar que um alimento pode ter sido fermentado e pode ser psicoativo (por exemplo, álcool). Além disso, o sabor azedo pode ter guiado evolutivamente os humanos em direção a fontes de vitamina C.

Na base e nas laterais das papilas gustativas estão células do tipo IV, que são precursoras dos outros três tipos de papilas gustativas. Embora as papilas gustativas maduras se diferenciem ao longo da vida, estudos sugerem que esse processo muda com o tempo. Existe uma grande variação na densidade e no número de papilas gustativas entre as pessoas, e estas diminuem à medida que as pessoas envelhecem, um fenômeno relatado em estudos longitudinais e transversais.

Como os TRCs passam por uma rápida renovação, é essencial manter a integridade neurossensorial (ou seja, os receptores de sabor doce sinalizando para os neurônios “doces”) (Figura 2). O modelo de linha marcada de transmissão do sabor conecta a recepção do sabor e a integração do sinal no cérebro. Os pesquisadores descobriram que os CRTs doces induzem comportamentos apetitivos, enquanto os CRTs amargos e azedos induzem comportamentos aversivos. Como a sinalização descendente é a mesma para doce, umami e amargo, pode-se inferir um tipo de transmissão por linhas marcadas para a ínsula, pela qual as fibras nervosas e neurônios dedicados decodificam os três sabores.

Somando-se à orquestração da percepção do paladar estão os hormônios produzidos nos TCRs que modulam a sinalização do TCR. Hormônios produzidos pelas células enteroendócrinas do intestino (por exemplo, CCK, GLP-1, grelina, peptídeo YY) e pelas ilhotas de Langerhans (glucagon e insulina), bem como por alguns neurônios do sistema nervoso central (por exemplo, peptídeo intestinal vasoativo) , também são sintetizados nos TCRs.

Também estamos cientes da presença de maquinaria de transdução de sinal gustativo em tecidos não gustativos (Figura 3). Os pesquisadores descobriram várias funções para os receptores gustativos extraorais, como regular a fertilidade masculina e proteger os tecidos da vasculatura pulmonar. O intestino emergiu como um local para explorar o envolvimento dos receptores gustativos e suas vias de sinalização no apetite, nutrição e doenças.

O papel do sabor na ingestão de alimentos, metabolismo e obesidade

A obesidade e as doenças não transmissíveis relacionadas com a obesidade atingem níveis epidémicos. O ambiente alimentar contemporâneo incentiva a alimentação excessiva, estimulando os nossos sistemas de recompensa. O sabor, ao guiar-nos para alimentos saborosos e energéticos e para longe de toxinas perigosas, funciona como um guardião evolutivo das substâncias que entram no nosso corpo.

A preferência por doces é inata, desenvolvendo-se muito antes do nascimento, e o consumo de aromas doces desencadeia satisfação através de vias centrais de recompensa. Estudos em humanos demonstraram sinalização imediata e retardada da dopamina em resposta a alimentos saborosos, sugerindo que as vias de recompensa respondem à sensação oral e ao processamento pós-gestativo no intestino. Há até evidências que sugerem que o açúcar pode causar dependência da mesma forma que a nicotina.

Por outro lado, os sabores amargo e azedo detectam substâncias potencialmente tóxicas, mas a nossa aversão inata a estes estimulantes pode ser superada através da preferência adquirida e do mascaramento com estimulantes doces. As dietas ocidentais ricas em gordura e hidratos de carbono alteram a paisagem proteómica da língua, e os ratos obesos e diabéticos e os seus descendentes têm uma maior preferência por estímulos doces.

Observações atuais sugerem que a obesidade está relacionada a alterações nas vias neurais que estimulam a ingestão de alimentos em busca de recompensa e suprimem o feedback homeostático que inibe a fome. No entanto, uma ligação direta entre obesidade e percepção do paladar em humanos não foi demonstrada. O excesso de peso está associado a uma tendência para alimentos ultraprocessados ​​e de alta densidade energética e para estimulantes e gorduras doces.

Os pesquisadores propuseram que a percepção lipídica prejudicada é uma razão para o consumo excessivo de lipídios em algumas pessoas obesas. Há também evidências de diferentes percepções de sabor em populações propensas à obesidade, com relatos de que o ganho de peso está associado a menor densidade de papilas e limiares de doçura mais elevados. Outros estudos não mostraram associação entre a intensidade do paladar percebido e a obesidade.

Muitos outros fatores também podem influenciar a percepção do paladar, incluindo idade, medicamentos e doenças. Num nível mais amplo, a maquinaria de transdução do sabor afeta a saúde através do seu impacto na resposta hormonal do corpo aos alimentos. O GLP-1, classicamente caracterizado como um hormônio incretina que aumenta a secreção de insulina mediada pela glicose, é secretado por células enteroendócrinas que estão presentes desde o duodeno até o início do cólon.

O GLP-1 inibe o esvaziamento gástrico, causando distensão gástrica através dos neurônios ileais que se conectam através dos gânglios celíacos aos neurônios gástricos e, em última análise, contribuem para a rejeição alimentar. Além disso, os agonistas do GLP-1R de ação prolongada afetam o comportamento de recompensa e a desejabilidade alimentar, possivelmente diminuindo a ingestão de alimentos, pelo menos em parte, reduzindo a palatabilidade. Descobriu-se que a liraglutida e a semaglutida promovem a perda de peso, possivelmente por atenuar a preferência por sabores apetitosos, como doce e umami.

Conclusões

A fisiologia do paladar permite-nos compreender melhor a nossa relação com os alimentos e o nosso bem-estar metabólico. A investigação há muito que desmascarou o mito do mapa gustativo e está agora a entrar num novo território, proporcionando uma compreensão complexa de como os estimulantes gustativos ativam vias hedónicas e homeostáticas e um reconhecimento do envolvimento do intestino na ingestão de alimentos. Este conhecimento pode, por sua vez, informar atualizações das diretrizes dietéticas e das diretrizes da prática clínica sobre o que constitui uma dieta ideal.