Bitter receptory v ústach a žalúdku majú regulačný účinok na kofeín
Stimulačná horká látka kofeín môže stimulovať aj oneskorovať uvoľňovanie kyseliny chlorovodíkovej v žalúdku, v závislosti od toho, či aktivuje horké receptory v žalúdku alebo v ústach. Vyplýva to z štúdie európskej spolupráce, do ktorej boli zapojení aj vedci z Nemeckého ústavu pre výskum výživy (DIfE). „Ako ukazujú naše výsledky, horké receptory všeobecne hrajú úlohu pri regulácii sekrécie žalúdočnej kyseliny. Je preto mysliteľné, že by sa horké látky alebo blokátory horkej látky mohli v budúcnosti používať ako terapeutiká na liečbu prekyslenia žalúdka, “hovorí vedúca štúdie Veronika Somoza z viedenskej univerzity.
Tím okolo nutričného fyziológa Somozu a prvej autorky Kathrin Lisztovej z Ústavu fyziológie výživy a fyziologickej chémie na Chemickej fakulte Viedenskej univerzity, v ktorom sú zastúpení vedci z DIfE, ako aj Jakob Ley zo spoločnosti Symrise AG v Holzmindene a vedci z Blizard Institute v Londýne jeho výsledky teraz v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS; Kathrin Liszt et al., 2017; DOI: 10.1073/pnas.1703728114).
Čo bolo známe na začiatku kurzu?
Kofeín je najbežnejšie konzumovanou psychoaktívnou drogou na svete. Nielenže stimuluje centrálny nervový systém a zvyšuje krvný tlak, ale tiež stimuluje uvoľňovanie žalúdočnej kyseliny. Rovnako tak nedávne štúdie naznačujú, že okrem kofeínu stimulujú produkciu kyselín v žalúdku aj ďalšie horké látky, napríklad z chmeľu. Mechanizmy, prostredníctvom ktorých sa to deje, ešte neboli dostatočne preskúmané.
Je tiež známe, že ľudia vnímajú horké látky prostredníctvom asi 25 rôznych druhov horkých receptorov, ktoré sa nachádzajú v ústach a hrdle na špičkách buniek receptora chuti a majú varovať pred požitím toxických látok. Päť z nich reaguje okrem iného na kofeín. V poslednej dobe sa zvyšuje počet štúdií, ktoré ukazujú, že chuťové receptory pre horčiny sa nachádzajú aj v iných častiach tráviaceho systému, napríklad v žalúdku. Funkcia tamojších receptorov je do značnej miery neznáma a tiež málo preskúmaná.
Akú otázku vedci skúmali?
Existujúce fakty naznačujú, že kofeín ovplyvňuje vylučovanie žalúdočnej kyseliny prostredníctvom horkých receptorov v ústach a žalúdku. Vedci preto v súčasnej štúdii skúmali otázku, či také spojenie skutočne existuje. Za týmto účelom vedci uskutočnili merania pH v žalúdku zdravých žien a mužov účastníkov štúdie. Okrem toho použili vzorky ľudského tkaniva zo žalúdka a zavedený bunkový modelový systém (bunky HGT-1) na vyšetrenie uvoľňovania žalúdočnej kyseliny, aby bolo možné skontrolovať vzťah na bunkovej a molekulárnej úrovni.
Aké boli výsledky výskumníkov?
Ak účastníci štúdie užili 150 mg kofeínu enkapsulovaného vo forme pilulky, ktorá sa rozpustila iba v žalúdku, viedlo to k zvýšenému uvoľňovaniu žalúdočnej kyseliny asi po 30 minútach. Ak naopak účastníkom bol podaný zodpovedajúci kofeínový roztok, ktorý stimuloval receptory v žalúdku aj horké receptory v ústnej dutine, sekrécia žalúdočnej kyseliny sa oneskorila. Pociťovaná horkosť kofeínu korelovala s množstvom uvoľnenej žalúdočnej kyseliny.
Vedci navyše zistili horké receptory, ktoré reagujú na kofeín vo vzorkách ľudského žalúdočného tkaniva, ako aj v bunkách HGT-1. Použitím modelového systému buniek HGT-1 tiež preukázali, že horký receptor TAS2R43 je najmenej jedným z receptorov, cez ktoré kofeín reguluje uvoľňovanie žalúdočnej kyseliny. Tento výsledok dodatočne potvrdilo vypnutie receptora TAS2R43 na génovej úrovni (knock-out model). Stimulačný účinok kofeínu sa tiež znížil pridaním Homoeriodictyol *, horkého blokátora, ktorý tiež inhibuje TAS2R43. Testy potom vykonané s účastníkmi štúdie, pri ktorých účastníci užívali horký blokátor spolu s kofeínom, tiež viedli k zníženiu účinkov kofeínu.
Záver a výhľad
„Aj keď v mnohých kultúrach je zvykom na potlačenie problémov s trávením pohár horkých horčín alebo káva po jedle, stále vieme prekvapivo málo o molekulárnej interakcii medzi horkými látkami a tráviacim systémom,“ hovorí Somoza z Ústavu fyziológie výživy a fyziologickej chémie pri Univerzita vo Viedni. „Objasnenie týchto súvislostí by v budúcnosti mohlo pomôcť vyvinúť nové terapeutické prostriedky proti refluxnej chorobe alebo žalúdočným vredom,“ pokračuje profesor.
„V každom prípade sú naše výsledky sľubné a dokazujú, že horké receptory sa podieľajú na regulácii tráviacich procesov nad rámec ich funkcie ako chuťových senzorov,“ dodáva spoluautor Wolfgang Meyerhof z DIfE. „Výskum horkých receptorov, ktoré sme už zistili v čreve, v bunkách myokardu a štítnej žľazy **, ukazuje nielen úplne nové perspektívy a východiská v tejto súvislosti, ktorým sa chceme v budúcnosti v spolupráci s našimi partnermi venovať.“ Záverom výskumník chutí DIfE Maik Behrens.
Literatúra: Kathrin Liszt a kol., Kofeín indukuje sekréciu žalúdočnej kyseliny prostredníctvom signalizácie horkej chuti v parietálnych bunkách žalúdka. Zborník prác Národnej akadémie vied Spojených štátov amerických 2017;
http://www.pnas.org/lookup/doi/10.1073/pnas.1703728114
Základné informácie
*) Homoeriodictyol je sekundárna rastlinná zložka, ktorá je obsiahnutá v Yerba Santa (Eriodictyon californicum). Rastlina patrí k liečivým rastlinám Ameriky a Mexika. V ľudovom liečiteľstve sa používa vnútorne na choroby dýchacích ciest, ako je astma alebo bronchitída. Indiáni zo Severnej Ameriky užívali tento liek aj na žalúdočné a črevné poruchy, ako aj na choroby urogenitálneho traktu (1).
Homoeriodictyol je tiež jedným zo 4 flavanónov identifikovaných v tejto rastline spoločnosťou Symrise AG, ktoré majú vlastnosti upravujúce chuť. Sodná soľ homoeriodictyolu znižuje horkosť salicínu, amarogentínu, paracetamolu a chinínu o 10 až 40 percent (2).