Il gusto e l'olfatto

Il gusto

I più conosciuti sono: salato, acido, dolce, amaro e l’umami (ed è il sapore dell’aminoacido glutammico). Gli aromi del cibo ingerito possono passare attraverso la faringe, entro la cavità nasale, dove vengono analizzati dai recettori olfattivi. La punta della lingua è particolarmente sensibile al dolce, mentre il fondo percepisce l’amaro e i lati il salato e l’acido.

Sulla superficie linguale sono distribuiti innumerevoli piccoli rilievi, ossia le papille, che possono assumere forma allungata (papille foliate), leggermente convesse (papille vallate), oppure fungiforme (papille fungiformi). Ciascuna papilla contiene centinaia di calici gustativi, ciascun calice è formato da cellule recettrici del gusto che sono formate anche da cellule basali, che circondano le cellule del gusto, e da un fascio di assoni differenti del gusto. La maggior parte dei recettori sensoriali sono eccitabili da un numero sorprendente di sostanze diverse.

La porzione delle cellule del gusto che risulta sensibile agli stimoli chimici è costituita dalla piccola regione membranosa posta vicino alla superficie linguale. Questa regione presenta dei microvilli che si prolungano sino al poro gustativo. Le cellule del gusto non sono assimilabili ai neuroni, tuttavia formano legami sinaptici con le terminazioni degli assoni sensitivi dei calici gustativi. Vi sono anche delle sinapsi elettriche e chimiche con alcune cellule basali e fra questi e gli assoni si crea un circuito di elaborazione delle informazioni interno a ciascun calice gustativo. Le cellule del gusto sono soggette a un ciclo continuo di crescita, morte e rigenerazione. La loro vita media è di circa 2 settimane.

Il processo è regolato dal nervo sensitivo che, se reciso, determina la degenerazione dei calici gustativi. Quando una cellula del gusto viene stimolata da uno stimolo chimico, il suo potenziale di membrana cambia, depolarizzandosi. Questa variazione di voltaggio viene chiamata potenziale del recettore. Se la depolarizzazione è abbastanza forte, alcune cellule gustative possono generare potenziali d’azione.

Meccanismi di trasduzione del gusto

La trasduzione è il processo per cui uno stimolo ambientale causa una risposta elettrica del recettore. Il sistema nervoso possiede molti meccanismi di trasduzione che lo rendono sensibile ai diversi composti chimici, alla pressione, al suono e alla luce. Alcuni sistemi sensoriali presentano un solo tipo di recettore sensibile che usa un meccanismo di trasduzione. I singoli gusti vengono evocati dalle diverse sostanze mediante:

• Passaggio diretto attraverso i canali ionici (salato e acido).
• Legame e blocco dei canali ionici (acido).
• Legame con i recettori di membrana delle proteine G che attivano secondi messaggeri i quali, a loro volta, aprono i canali ionici.

Salato

Le cellule sensibili al salato presentano specifici canali di Na⁺ selettivi per il sodio. I canali sodio sensibili all’amiloide hanno una sensibilità diversa rispetto ai canali sodio voltaggio-dipendenti che innescano un potenziale d’azione. Gli anioni dei sali influenzano il gusto dei rispettivi cationi.

Acido

Il gusto aspro è dato dal contenuto in acidi. Questi si dissociano parzialmente in acqua generando ioni idrogeno, che sono responsabili di questo gusto.

Amaro

Le sostanze amare vengono rilevate da più o meno 30 diversi tipi di recettori T2R. I recettori per l’amaro sono rilevatori di sostanze potenzialmente nocive e, dal momento che sono così numerosi, abbiamo la possibilità di percepirne molte. Dal momento che ogni cellula gustativa può mandare un solo tipo di segnale al suo nervo afferente, una sostanza che si lega con uno dei suoi 30 recettori darà origine essenzialmente alla stessa risposta di una diversa sostanza che si lega con un altro dei suoi recettori per l’amaro. I recettori dell’amaro usano una seconda via per portare il loro segnale all’assone gustativo afferente. I recettori per l’amaro, il dolce e l’umami sembrano usare esattamente la stessa seconda via per portare i loro segnali ad assoni afferenti.

Dolce

Ci sono molti gusti dolci differenti, alcuni naturali e alcuni artificiali. Tutti questi sembrano essere associati alla stessa proteina recettrice. I recettori del dolce sono simili a quelli dell’amaro in quanto sono entrambi recettori associati alla proteina G. La differenza sta nel fatto che i recettori del dolce sono costituiti da due di queste proteine legate insieme, mentre ogni recettore per l’amaro è costituito da una sola proteina.