Video: Sentido del gusto

¿Te has preguntado cómo hace nuestro cerebro para saber la diferencia entre un vaso de agua, el suave té de manzanilla que prepara tu abue o una refrescante piña colada? ¿Y por qué nuestros antojos pueden cambiar de una pizza salada a un dulce pastel de miel?

¡Adentrémonos en el fascinante mundo de la transducción del sentido del gusto para descubrirlo!... Y de paso saber por qué nos gustan tanto los tacos.

La pizza y el pastel tienen un sabor diferente porque contienen distintas moléculas sápidas conocidas como tastantes, que son los compuestos químicos que estimulan nuestras papilas gustativas. La transducción del gusto convierte estos estímulos químicos en señales eléctricas que el encéfalo interpreta como sabores distintos, de ahí que podamos distinguir entre unos tacos y un refresquito bien frío. La transducción del gusto comienza en las papilas gustativas, que son órganos sensoriales pequeños encontrados en la cavidad bucal y que transforman los compuestos químicos de los alimentos en señales eléctricas.

Las papilas gustativas son órganos sensoriales diminutos, localizados principalmente en las papilas linguales, que a su vez son pequeñas estructuras especializadas que se encuentran en la superficie de la lengua. Estas incluyen las papilas circunvaladas o caliciformes, ubicadas en la porción posterior de la lengua, con su forma característica de ‘V’ invertida y que contienen casi la mitad de todas las papilas gustativas; las papilas foliadas, ubicadas en los bordes laterales de la lengua; y las papilas fungiformes, distribuidas a lo largo de los dos tercios anteriores de la lengua.

La estructura única de las papilas gustativas es esencial para su función, permitiéndoles detectar y procesar de manera eficiente los estímulos del gusto. Cada papila gustativa contiene hasta 150 células epiteliales gustativas o células receptoras del gusto, organizadas de manera que forman algo así como un pequeño barril. En la superficie, cada papila gustativa presenta una abertura diminuta llamada poro gustativo, que recoge la saliva cargada con las sustancias sápidas disueltas.

Dentro del poro gustativo, las microvellosidades de las células epiteliales gustativas interactúan con la saliva. Si los receptores en las microvellosidades se unen a una sustancia sápida, la célula epitelial se despolariza y libera neurotransmisores que activan las fibras nerviosas gustativas. Estas fibras atraviesan la lámina basal en la base de la papila gustativa y transmiten la información gustativa al sistema nervioso central. Es increíble solo pensar lo rápido que pasa esto. Piensa en cuánto tardas en detectar un sabor al comer, ¡es fascinante!

Antes de analizar cómo puede variar este proceso para los distintos sabores, es importante comprender los diferentes tipos de células que hay dentro de una papila gustativa. Cada uno de estos tipos tiene una estructura y una función específicas, contribuyendo a la diversidad de la percepción del gusto.

Las papilas gustativas contienen cinco tipos de células. Los tipos I, II y III se extienden desde el poro gustativo hasta la lámina basal y participan en la detección de los estímulos del gusto. Los tipos IV y V, por su parte, son células indiferenciadas y células de sostén estructural, respectivamente.

Las células epiteliales gustativas tipo I, que constituyen aproximadamente la mitad de la papila gustativa, actúan como células de sostén, manteniendo el ambiente iónico y metabólico local. Los investigadores aún están estudiando si estas células participan directamente en la detección del sabor salado.

Las células epiteliales gustativas tipo II, también conocidas como células receptoras, expresan receptores acoplados a proteínas G y detectan tres tipos principales de sabores: amargo, dulce y umami. Representan alrededor del 30 al 35% de las células de la papila gustativa y son esenciales para el reconocimiento de sustancias complejas como la cafeína, los azúcares y el glutamato. Estas células no forman sinapsis directas, sino que liberan neurotransmisores al espacio extracelular a través de canales en la membrana celular.

Las células epiteliales gustativas tipo III, o células presinápticas, están directamente involucradas en la detección del sabor ácido. Estas células responden a los iones hidrógeno de las sustancias ácidas y pueden interactuar indirectamente con señales provenientes de las células tipo II. Representan entre el 10 y el 25% de las células de la papila gustativa y hacen sinapsis directas con las fibras aferentes gustativas.

Ahora, las células epiteliales gustativas tipo IV y tipo V no poseen microvellosidades en el poro gustativo, por lo que es poco probable que participen directamente en la detección del sentido del gusto. Las células tipo IV, o células basales, son precursores inmaduros ubicados cerca de la lámina basal y pueden diferenciarse en otros tipos celulares según sea necesario. Las células tipo V, también llamadas células marginales, anclan la papila gustativa al epitelio circundante y ayudan a mantener su integridad estructural, o sea, todos los tipos de células tienen una función particular.

Ahora que hemos explorado la estructura de la papila gustativa y sus células epiteliales, profundicemos en las vías específicas para la transducción de cada uno de los cinco sabores básicos: amargo, dulce, umami, ácido y salado.

El sabor amargo es básicamente nuestro sistema de alarma natural. Desde una perspectiva evolutiva, nos protege de sustancias potencialmente tóxicas, las cuales con frecuencia tienen un sabor amargo. Imagina que pruebas algo con ese sabor desagradable: tu cuerpo reacciona de inmediato, advirtiéndote que podría ser peligroso y haciendo que no quieras comer mucho más. Las papilas gustativas en la región posterior de la lengua son especialmente sensibles al sabor amargo e incluso, si es muy fuerte, pueden activar el reflejo del vómito para expulsar el alimento antes de ser ingerido.

Sin embargo, no todo lo que tiene sabor amargo es peligroso, como seguramente ya lo sabes. Aunque la amargura puede señalar peligro, también es característico de sabores como el de tu café de las mañanas, el té o el vino. El sabor amargo demuestra que el sentido del gusto no solo se relaciona con la supervivencia, sino también con la experiencia sensorial.

Así que, ¿cómo se percibe el sabor amargo? Cuando las sustancias amargas presentes en el poro gustativo se unen a los receptores acoplados a proteínas G en las microvellosidades de las células epiteliales gustativas tipo II, se inicia una cascada de segundos mensajeros. Esta vía de señalización intracelular incluye la movilización del calcio almacenado dentro de la célula, la apertura de canales de calcio regulados por voltaje y la despolarización de la membrana. Estos mecanismos terminan en la liberación de neurotransmisores.

Las células epiteliales gustativas tipo II, a diferencia de las tipo III, no forman sinapsis directas con las neuronas gustativas aferentes. En cambio, secretan adenosín trifosfato, o ATP, así como acetilcolina al espacio extracelular mediante canales de membrana. Esta secreción estimula tanto a las neuronas gustativas aferentes como a las células epiteliales gustativas tipo III cercanas.

Muy bien, ahora revisemos la transducción de los sabores dulce y umami. La glucosa y la fructosa presentes en la miel son ejemplos de sustancias dulces. El umami, por su parte, se asocia con el sabor de moléculas como el glutamato monosódico, que es común en alimentos como la carne cocida, los quesos curados y los tomates maduros.

Si pensabas que memorizar las cinco vías distintas sería complicado, ¡tengo muy buenas noticias para ti!: los sabores dulce y umami comparten la misma vía de transducción que el sabor amargo, con una sola diferencia, que son los receptores específicos involucrados.

Las células tipo II que detectan los sabores amargos expresan receptores acoplados a proteínas G de la familia T2R. Las células tipo II que expresan los receptores T1R2 y T1R3 reconocen las sustancias dulces, como la glucosa y la fructosa, mientras que las que expresan los receptores T1R1 y T1R3 responden a sustancias umami como el glutamato y otros aminoácidos. El resto del proceso de transducción, incluyendo la despolarización y la liberación de neurotransmisores, sigue el mismo mecanismo que el sabor amargo.

Como dato interesante, algunas células tipo II expresan receptores tanto para sustancias dulces como para umami. Esta doble sensibilidad podría relacionarse con el hecho de que ambos sabores son altamente atractivos para el ser humano, ya que señalan la presencia de nutrientes esenciales como carbohidratos y proteínas.

El sabor ácido, por otro lado, posee un mecanismo de transducción diferente. La acidez se asocia normalmente con alimentos en mal estado, por lo que constituye también una señal de advertencia. Las sustancias ácidas incluyen ácidos orgánicos como los que están presentes en el jugo de limón. La transducción del sabor ácido se lleva a cabo en las células epiteliales gustativas tipo III. Los eventos intracelulares comienzan cuando los ácidos orgánicos se disocian y aumentan la concentración intracelular de iones hidrógeno. Esto provoca la despolarización de la célula, con potenciales graduados de mayor magnitud conforme sea mayor la concentración de iones hidrógeno.

La despolarización abre canales de calcio regulados por voltaje, permitiendo el ingreso de iones calcio al interior de la célula. Esta entrada de calcio desencadena la liberación de neurotransmisores. A diferencia de las células tipo II, las células epiteliales gustativas tipo III forman sinapsis directas con las neuronas gustativas aferentes. Secretan neurotransmisores como la serotonina y el GABA mediante vesículas, lo que despolariza la fibra nerviosa gustativa.

De los cinco sabores básicos, la transducción del sabor salado es la menos conocida. Generalmente, nos sentimos atraídos por alimentos moderadamente salados, como los cacahuates saladitos o unas buenas papas a la francesa, pero rechazamos los que son excesivamente salados, probablemente como un mecanismo para mantener el equilibrio electrolítico.

Los principales estímulos del sabor salado son los iones sodio liberados cuando la sal se disuelve en la saliva. Estos iones ingresan a las células de la papila gustativa a través de canales epiteliales de sodio. La entrada de sodio incrementa su concentración intracelular y despolariza la célula, lo que conduce finalmente a la liberación de neurotransmisores. Se ha propuesto que las células tipo I participan en la transducción del sabor salado, aunque esto sigue siendo motivo de debate. El tipo exacto de sinapsis y los neurotransmisores involucrados en esta vía aún no se han definido por completo.

Una vez generadas las señales gustativas, estas emprenden un fascinante recorrido por el sistema nervioso hasta el encéfalo. Y bueno, ¿por qué no?, sigamos su trayectoria a través de las vías gustativas.

Las señales gustativas son transportadas por medio de tres pares craneales, dependiendo de la localización de las papilas gustativas en la cavidad bucal. El nervio glosofaríngeo actúa como una autopista principal para el gusto: conduce las señales provenientes de las papilas caliciformes y las foliadas posteriores, situadas en el tercio posterior de la lengua, donde se concentran la mayoría de las papilas gustativas.

El nervio facial transporta las señales gustativas desde los dos tercios anteriores de la lengua, incluyendo las papilas gustativas presentes en las papilas fungiformes y foliadas anteriores.

El nervio vago transmite señales gustativas desde algunas papilas ubicadas en la epiglotis y el paladar blando. Aunque su función sensorial es menor, el nervio vago es fundamental para otras funciones, como la producción de saliva, la secreción gástrica y el reflejo del vómito.

La información gustativa procedente de los nervios glosofaríngeo, facial y vago converge en la porción rostral del núcleo del tracto solitario en el bulbo raquídeo, que actúa como la primera estación de relevo para la información del gusto. Allí, las señales se procesan y se envían hacia regiones cerebrales superiores.

Desde el núcleo del tracto solitario, las neuronas de segundo orden se proyectan al tálamo, específicamente al núcleo ventral posteromedial. Finalmente, las neuronas de tercer orden conducen las señales gustativas hacia la corteza sensorial gustativa, localizada en la ínsula y el opérculo frontal, donde identificamos los diferentes sabores.

Otras estructuras cerebrales también desempeñan papeles cruciales en la percepción del sentido del gusto. La corteza somatosensitiva contribuye a detectar la textura de los alimentos, como sensaciones cremosas o crujientes. La información gustativa procedente de la corteza gustativa primaria se envía luego a la corteza orbitofrontal, donde se integra con otras sensaciones como el olfato, la visión y las sensaciones somáticas (textura y temperatura del alimento) para generar una experiencia sensorial completa. Por ello, el aroma del pan recién horneado o el crujido de una papa frita pueden hacer que comer sea tan placentero.

Otras regiones cerebrales, como el cuerpo amigdalino, también se comunican con la corteza orbitofrontal para asociar valores emocionales a determinadas experiencias alimentarias, facilitando la formación de recuerdos relacionados con esos alimentos.

Por ejemplo, ¿alguna vez has probado un plato que de inmediato te hizo recordar tu infancia y a tu familia? Esta conexión entre el sentido del gusto y las emociones demuestra cuán profundamente la comida y sus sabores se relacionan con nuestra identidad. Estas regiones cerebrales trabajan de manera integral para crear una experiencia gustativa completa, permitiéndonos identificar, evaluar y vincular emocionalmente los alimentos que consumimos.

El sentido del gusto no es una sensación simple; es una compleja interacción entre percepción y emoción. Así es como nuestras papilas gustativas, nervios y encéfalo colaboran para generar la extraordinaria experiencia del sabor.

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