Evoluzione del gusto amaro rivelata
da un recettore di squalo
ROBERTO
COLONNA
NOTE E NOTIZIE - Anno XX – 25 novembre
2023.
Testi
pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale di
Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie
o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione
“note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati
fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui
argomento è oggetto di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione
Scientifica della Società.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]
Il sapore amaro è sgradito alla nostra specie:
a tutti i bambini e alla maggior parte degli adulti; coloro che dicono di
gradire l’amaro, in realtà hanno appreso il gusto per un’esperienza geusica in cui l’amaro è associato ad altri sapori o
effetti percettivi gradevoli, come nei liquori detti “amari”, nel bruciato di
cibi appetitosi cotti alla brace o alla griglia, nell’amaro cosparso di
zucchero a velo delle frittelle svizzere dette “bruciate”, e così via.
La ragione della sensazione negativa che induce
evitamento è biologica. Molte specie animali e vegetali sintetizzano composti
tossici a scopo deterrente e dissuasivo; tali composti sono in genere
riconosciuti dai recettori del gusto per il sapore amaro T2R (taste 2
receptor) e inducono l’animale che li ha rilevati a non proseguire nell’assaggio
e, spesso, ad allontanarsi da ciò che è dannoso e loro hanno trovato
repellente. I recettori T2R delle papille gustative della nostra lingua sono i
mediatori della percezione del sapore amaro nella specie umana e, allo stato
attuale delle conoscenze, queste molecole recettoriali sono state individuate
solo nei vertebrati con scheletro osseo, cioè gli Euteleostomi,
un gruppo monofiletico che include oltre il 90% delle specie vertebrate
conosciute.
Ora, Maik Behrens e
colleghi, hanno identificato un recettore T2R veramente singolare nei pesci
cartilaginei e ne hanno determinato il repertorio di ligandi in due specie di squali.
I ricercatori hanno rilevato che alcuni dei ligandi sono condivisi con quelli dei
recettori T2R basali dei pesci ossei, cosa che indica una conservazione
funzionale lungo la filogenesi per circa 500.000 anni di evoluzione separata.
Proseguendo lo studio, Behrens e colleghi hanno
ottenuto risultati veramente rilevanti.
(Behrens
M., et al., A singular shark bitter taste receptor provides insights into
the evolution of bitter taste perception. Proceedings of the National Academy of Sciences USA – Epub ahead of print doi: 10.1073/pnas.2310347120, 2023).
La provenienza degli autori è la seguente: Leibniz Institute for Food Systems Biology at the
Technical University of Munich, Freising (Germania); Institute of Genetics, Faculty
of Mathematics and Natural Sciences, University at Cologne, Cologne (Germania).
Come si diceva più sopra, i recettori per l’amaro
come quelli umani sono stati trovati esclusivamente nei vertebrati ossei,
ovvero nel gruppo monofiletico degli Euteleostomi
in cui costituiscono una grande famiglia recettoriale già nei celacanti,
considerati dei “fossili viventi”, in quanto costituiscono la più antica linea esistente,
che diverge dalla classe dei Sarcopterigi (Sarcopterygii, in inglese lobe-finned
fish). Qui di seguito si riportano in sintesi i
caratteri di questi pesci.
I celacantiformi o celacanti
costituiscono un Ordine di pesci ossei che comprende numerose specie estinte e
due sole specie attualmente viventi, appartenenti entrambe al genere Latimeria[1]; l’aspetto
del corpo, anche se allungato, è massiccio e poco elegante, con la testa
piccola rispetto ai pesci che più si avvicinano per aspetto, tra quelli destinati
al consumo alimentare. I celacanti sono parenti stretti dei pesci polmonati o dipnoi,
e sono tra i più antichi vertebrati dotati di mascella; in quanto sono stati a
lungo ritenuti estinti, gli esemplari dei nostri giorni sono etichettati “fossili
viventi” e costituiscono un prezioso riferimento per gli studi che ricostruiscono
l’evoluzione di molecole di particolare interesse biologico.
In pratica, Maik Behrens e
colleghi, sulla base delle loro osservazioni e di nuove acquisizioni, hanno
rivisitato la storia filogenetica dell’origine dei recettori del gusto per la
percezione dell’amaro T2R, facendo uso di una “moltitudine” – per usare il termine
adottato dagli autori – di genomi di pesci cartilaginei resi recentemente
disponibili. I ricercatori hanno identificato un tipo singolare di T2R in 12
specie di pesci cartilaginei: 9 specie di pescecani; 1 di pesce-sega (Pristidi);
2 di skate fish (Rajidae,
pesci cartilaginei come razza, torpedine, ecc.). Tale recettore di nuova
identificazione rappresenta una sister clade ossia “aggregazione
monofiletica sorella” di tutti i recettori dell’amaro T2R presenti nei pesci
ossei.
I ricercatori hanno identificato e analizzato i
ligandi per due specie di pescecani: lo squalo gatto e lo squalo
bambù. Il repertorio di molecole che si legano al nuovo identificato T2R
dello squalo bambù rappresenta un sotto-insieme del repertorio di ligandi dello
squalo gatto, con approssimativamente la stessa soglia.
L’amarogentina, una
delle sostanze più amare che sono presenti in natura, per il gusto umano,
induceva le più alte ampiezze di segnale anche da parte dei recettori di
entrambi gli squali.
I ricercatori hanno poi rilevato altri sotto-insiemi
di ligandi condivisi con il T2R basale dei pesci ossei, indicando uno
stupefacente grado di conservazione funzionale durante circa 500.000 anni di
evoluzione separata. Entrambi i recettori degli squali rispondono a steroidi
endogeni, così come a composti xenobiotici, mentre esistono recettori separati
per xenobiotici in vertebrati ossei sia di precoce che di tardiva derivazione (celacanti,
danio striato e uomo), coerentemente col fatto
che il T2R degli squali riflette il repertorio originale di ligandi del recettore
ancestrale dell’amaro all’origine evolutiva di questa famiglia di molecole.
L’autore della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e
invita alla lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del
sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).
Roberto Colonna
BM&L-25 novembre 2023
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