Horké receptory v ústach a žalúdku majú regulačný účinok na vylučovanie žalúdočnej kyseliny súvisiace s kofeínom -
Senzorické laboratórium Nemeckého ústavu pre výskum výživy Potsdam-Rehbrücke Till Budde/DIfE
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. Pomocou modelového systému buniek HGT-1 tiež preukázali, že horký receptor TAS2R43 je aspoň 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 až 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 terapeutiká 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
* Homoeriodictyol je fytonutrient obsiahnutý 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).