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  Les récepteurs du goût chez les Mammifères
 
Les récepteurs du goût chez les Mammifères

Par Astrid Lerouxel
Publié le vendredi 16 décembre 2005. Dernière modification le dimanche 22 janvier 2006. 
De récentes découvertes ont permis la découverte de deux nouvelles familles de récepteurs gustatifs : les T1RS et les T2RS.

 

Le goût chez les Mammifères

 Le goût représente une forme majeure des sens chez les Mammifères. C’est une sensation complexe qui met en jeu, outre la sensibilité gustative, d’autres formes de sensibilité et en particulier l’olfaction qui lui est intimement liée.  En effet, les sens du goût et de l’odorat, qui sont de nature chimique, sont associés et semblables du point de vue fonctionnel.

 Chez les Mammifères, les récepteurs du goût se retrouvent au niveau d’organes gustatifs spéciaux : les bourgeons du goût ; qui sont disséminés à la surface de la langue ou associés aux papilles qui font saillie sur celle-ci.

 Les bourgeons du goût sont constitués de 50 à 100 cellules parmi lesquelles se trouvent les cellules de soutien et les cellules gustatives. Les cellules de soutien, qui se situent à la périphérie du bourgeon, servent à soutenir la structure de l’ensemble. Les cellules gustatives se trouvent quant à elles à l’intérieur du bourgeon du goût et contiennent les récepteurs gustatifs à leur extrémité.

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Figure 1 : schéma d’un bourgeon du goût.

 Les récepteurs gustatifs sont des chimiorécepteurs particulièrement sensibles à des types précis de molécules caractérisées par leur charge et leur forme. Ces molécules s’associent aux cellules réceptrices en se liant à une protéine spécifique située sur la membrane de la cellule, ce qui provoque une dépolarisation de la membrane et la libération d’un neurotransmetteur. Les informations sensorielles quittent alors les bourgeons du goût et se rendent au cerveau par l’intermédiaire des neurones sensitifs.

 On distingue cinq sensations gustatives primaires véhiculées par les substances sapides : sucré, salé, acide, amer et umami, (goût particulier correspondant au glutamate de monosodium). Le goût sucré et le umami correspondent aux modalités de goût les plus attractives chez les mammifères car ils sont liés à des aliments à forte valeur énergétique nécessaire à leur survie. A l’inverse, le goût amer a un effet répulsif chez les mammifères car il est généralement lié à des aliments nocifs pour eux.

De nouveaux récepteurs

 De récentes études ont examiné les récepteurs et les voies de signalisation qui modèrent le goût sucré, amer et le goût lié au glutamate (umami) chez les Mammifères.

 Elles ont abouti à la découverte de deux nouvelles familles de récepteurs du goût : les récepteurs T1Rs et T2Rs.

 L’identification de ces nouvelles familles de récepteurs est une avancée importante pour la compréhension des mécanismes à la base de la reconnaissance et de la perception du goût chez les mammifères.

Les T1Rs : récepteurs du goût sucré et umami

 La reconnaissance des goûts sucré et umami semble liée aux récepteurs T1Rs, une famille de récepteurs couplés à des protéines G, codés par 3 gènes : T1R1, T1R2 et T1R3.

 Ces récepteurs possèdent les sept hélices transmembranaires caractéristiques des récepteurs couplés aux protéines G, et sont caractérisés par un large domaine amino-terminal extracellulaire. Cette structure particulière permettrait l’interaction entre les résidus du domaine amino-terminal et les ligands.

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Figure 2 : schéma d’un récepteur T1RS impliqué dans la perception des goûts sucrés et umami (Montmayeur & Matsunami, 2002)
© Current Opinion in Neurobiology

 L’expression des récepteurs T1Rs définit 3 larges populations de cellules du goût non chevauchantes dans la langue et le palais :

 les cellules coexprimant les gènes T1R1 et T1R3
 les cellules coexprimant les gènes T1R2 et T1R3
 les cellules exprimant uniquement le gèneT1R3

 Des expérimentations ont été menées in vivo sur des souris par délétion d’exons codant pour des domaines essentiels des fonctions réceptrices.

 Chaque lot de souris expérimenté manquait d’un T1Rs en particulier et était comparé à la souche sauvage pour voir s’il n’y avait pas d’affectation dans le nombre et la distribution des récepteurs. Une fois ce contrôle effectué, les animaux ont été mis en présence de composés de différente nature afin de tester leur réactivité.

  (a).Les récepteurs T1R1 et T1R3 reconnaissent le goût lié au glutamate (umami)

 Les lots de souris délétés ont ainsi été mis en présence d’IMP (Inosine Monophosphate), un des enhancer les plus communs du goût umami.

 Seuls les lots sans récepteur T1R2 ont réagit significativement à la présence d’IMP.

 Comme les lots n’étaient délétés que d’un récepteur à la fois (T1R1, T1R2, ou T1R3) ; l’absence de réponse significative des lots sans T1R1 et sans T1R3 au umami signifierait que le récepteur T1R1 se combine au récepteur T1R3 pour reconnaître le goût umami.

  (b).Les récepteurs T1R2 et T1R3 reconnaissent le goût sucré

 La même expérience a été reconduite en mettant cette fois les lots délétés de l’un des récepteurs T1Rs en présence de composés sucrés. De nombreux sucres naturels, artificiels et D-acides aminés ont ainsi été testés. Dans tous les cas, les réponses des lots sans T1R2 ou sans T1R3 ont été altérées : l’attraction comportementale pour le sucré était quasiment abolie et les réponses nerveuses étaient très diminuées. Ces résultats confirmeraient le fait que le couple de récepteurs T1R2 et T1R3 constitue le récepteur principal du sucre in vivo.

 T1R3 seul répond à de très grandes concentrations de sucres mais pas à de plus faibles concentrations (<300 mM) ou aux sucres artificiels : ces récepteurs pourraient agir comme des récepteurs de faible affinité aux sucres. Les cellules exprimant T1R3 seules (homodimère) fonctionneraient comme des récepteurs additionnels aux sucres.

Les T2Rs : récepteurs du goût amer

 La reconnaissance du goût amer semble se faire par une famille de récepteurs récemment découverte : les T2Rs C’est une famille de 40 à 80 protéines G couplée à des récepteurs cellulaires de la langue et de l’épithélium du palais.

 Tous comme les T1Rs, les récepteurs T2Rs sont constitués de sept hélices transmembranaires mais leur domaine amino-terminal extracellulaire est beaucoup plus court que celui des T1Rs.

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Figure 2 : schéma d’un récepteur T2RS impliqué dans la perception du goût amer (Montmayeur & Matsunami, 2002)
© Current Opinion in Neurobiology

 La plupart des T2Rs sont coexprimés dans les mêmes cellules réceptrices du goût suggérant que ces cellules fonctionnent comme détecteur généralisé du goût amer.

 Pour valider cette hypothèse, des tests ont été effectués sur des souris délétées de récepteurs T2rs et mises en présence de composés amers. Les résultats semblent indiquer que ces récepteurs sont pleinement impliqués dans la réception de l’amer.

 De plus, ces candidats au titre de récepteurs du goût (T2Rs) sont organisés dans le génome de telle façon qu’ils sont génétiquement liés aux loci qui influencent la perception de l’amertume chez les souris et les humains.

 Les récepteurs T2Rs possèdent également une composition très variable en amino-acides (25 à 90 % de ressemblance entre 2 récepteurs) ce qui correspond bien à une potentialité pour agir avec les nombreux ligands chimiques associés au goût amer.

 Tous ces éléments appuient l’hypothèse selon laquelle les récepteurs T2Rs seraient la famille de récepteurs impliquée à l’origine de la perception du goût amer.

 Une étude a révélé que les T2Rs sont également présents le long de la paroi gastro-intestinale où ils pourraient jouer un rôle au niveau du réflexe vomitif.

 Fortes de ces nouvelles avancées, de prochaines études pourraient apporter un éclairage nouveau sur le mécanisme de la transduction du goût et sur le codage de l’information gustative au niveau du cerveau.






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