Monell Chemical Senses Centers rika forskningsportfölj om söt smak går långt tillbaka i tiden: Monell-forskare var ett av fyra team som 2001 hittade och beskrev däggdjurens receptor för söt smak – Tas1R2-Tas1R3. Tjugo år senare, 2021, publicerades ett par artiklar i Mammalian Genome av Monell-forskare som behandlade genetiken hos sockerälskande möss.
Receptorn för söt smak, som uttrycks i smakknoppsceller, förmedlar sötma från munnen när den aktiveras. Tidigare denna månad publicerades en studie i PLOS One, ledd av en annan Monell-forskare, där man undersökte hur receptorn för söt smak kan vara den första anhalten i ett metaboliskt övervakningssystem för socker. Receptorn uttrycks också i vissa tarmceller, där den kan underlätta glukosabsorption och assimilering, som en del av detta system.
Teamet fann att stimulering och hämning av TAS1R2-TAS1R3 visar att den hjälper till att reglera glukosmetabolismen hos människor och kan ha betydelse för hanteringen av sådana metaboliska störningar som diabetes. Glukos är den primära typen av socker som finns i människans blod, vilket gör det till en viktig energikälla för cellerna.
”Vårt mål var att avgöra om TAS1R2-TAS1R3 påverkar glukosmetabolismen i två riktningar”, säger Monell-medlemmen Paul Breslin, Ph.D., professor i näringsvetenskap vid Rutgers University, och huvudförfattare till artikeln.
De visade att en TAS1R2-TAS1R3-agonist (sukralos, ett kalorifritt sötningsmedel) eller en TAS1R2-TAS1R3-antagonist (laktisol, ett natriumsalt som hämmar söt smak) blandad med en glukosmåltid akut förändrade människans glukostolerans på olika sätt. I detta fall binder en agonist till en receptor och stimulerar en cell, medan en antagonist binder till en receptor och förhindrar stimulering.
”Det nya med våra resultat är att den receptor som vi studerade i detta experiment påverkar blodsocker och insulin under en glukosmåltid på olika sätt, beroende på om den stimuleras eller hämmas”, säger Breslin. Detta arbete ger ytterligare bevis för att smakreceptorer hjälper till att reglera ämnesomsättningen och näringshanteringen.
Insulinnivåerna i plasma mättes hos studiedeltagare som genomgick ett oralt glukostoleranstest (OGTT), som följer blodsockernivåerna före och efter att en person dricker en flytande måltid som innehåller glukos. Deltagarnas bedömning av sukralosens sötma korrelerade med tidiga ökningar av plasmaglukos, liksom med ökningar av plasmainsulinnivåerna när sukralos lades till i OGTT. Den tillsatta sukralosen tenderade att påskynda frisättningen av insulin till glukosbelastningen. Å andra sidan var deltagarnas känslighet för laktisoldriven hämning av sötma korrelerad med minskade plasmaglukosnivåer. Laktisol tenderade också att bromsa insulinfrisättningen.
”När glukos stimulerar smakreceptorer innan det tas upp i kroppen skickas signaler via munnen och tarmen till reglerande organ som bukspottkörteln. Kanske skulle vi kunna komma på sätt att använda TAS1R2-TAS1R3 för att hjälpa kroppen att hantera glukos bättre genom att förutse när glukos kommer att dyka upp i blodet”, säger Breslin. När kroppen känner av glukos snabbar den upp absorptionen för att leverera glukos till vävnader som kan behöva det och möjligen också för att förhindra att glukos rör sig för långt längs tarmen, vilket kanske inte är bra för att upprätthålla en hälsosam tarmmikrobiom.
”Det här systemet är elegant i sin enkelhet”, säger Breslin. Samma smakreceptor finns överallt i kroppen – i munnen, mag-tarmkanalen, bukspottkörteln, levern och fettcellerna, där de tre sistnämnda är viktiga metaboliska reglerande vävnader som alla ingår i kroppens metaboliska dygnet-runt-övervakning.
Finns det ett samband mellan en persons hälsostatus och aktiviteten hos deras TAS1R2-TAS1R3-receptorer? Studieförfattarna säger sannolikt, vilket tyder på att graden av receptoraktivering utövar akuta influenser på plasmaglukos och insulinnivåer och deras tidpunkt för uppkomsten, vilket är viktigt för metabolisk hälsa.
Teamet hävdar att i allmänhet kan de nuvarande kostvanorna med överdriven konsumtion av mat och dryck med högt innehåll av sackaros, majssirap med hög fruktoshalt och sötningsmedel med hög potens hyperstimulera TAS1R2-TAS1R3, vilket bidrar till felaktig reglering av glukos i blodet. Detta kan leda till en diagnos av metabolt syndrom, ett kluster av riskfaktorer som inkluderar förhöjt plasmaglukos och okänslighet för insulin (tillsammans med fetma, högt blodtryck och förhöjda plasmafetter) som ökar risken för hjärtsjukdomar, stroke och diabetes. Författarna menar att framtida studier bör undersöka effekterna av stimulering och hämning av TAS1R2-TAS1R3 hos personer som löper risk att drabbas av metabolt syndrom för att fastställa den terapeutiska potentialen i att manipulera TAS1R2-TAS1R3 för bättre metabol kontroll istället för sämre.
”Studier som dessa – med hjälp av Monells tekniska kapacitet och djupa expertis inom de kemiska sinnena – visar att receptorn för söt smak, TAS1R2-TAS1R3, hjälper till att reglera glukos på olika sätt beroende på hur söt maten eller drycken är”, säger Breslin. Teamets förhoppning är att kunna tillämpa det de lärt sig för att göra det vi äter och dricker mer hälsosamt.
”En liten metabolisk förändring till det positiva kan bidra mycket mer till människors liv och hälsa när den kombineras under årtionden och för miljontals människor”, säger Breslin.
Tillsammans med Breslin är medförfattarna Emily C. Hanselman och Matthew C. Kochem, Department of Nutritional Sciences, Rutgers University, New Brunswick, NJ.
Ytterligare information: Matthew C. Kochem et al, Activation and inhibition of the sweet taste receptor TAS1R2-TAS1R3 differentially affect glucose tolerance in humans, PLOS ONE (2024). DOI: 10.1371/journal.pone.0298239
