Биологи показали, что охлажденные сладости кажутся плодовым мушкам менее аппетитными, чем сладости комнатной температуры. Оказалось, что охлаждение само по себе не влияет на «сладкие» нейроны, зато активирует «горькие», которые косвенно подавляют привлекательность сладкой воды для мух, пишут авторы статьи в Current Biology.
Известно, что температура влияет на восприятие сладкого вкуса и у грызунов, и у людей — например, холодное мороженое кажется менее сладким, чем растаявшее. Механизм этого явления не совсем понятен — ученые до сих пор не пришли к единому мнению, влияет ли понижение температуры на вкусовую адаптацию, или непосредственно на пути проведения сигнала от рецепторов сладкого.
Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Национального института физиологии Оказаки обнаружили, что подобная термочувствительность наблюдается и у плодовых мух дрозофил, причем проявляется даже при охлаждении сладкой воды на два градуса. Мухам предлагали капельку воды с сахаром, касаясь их главного органа вкуса — лабеллума («губы»). В ответ на это мухи либо сигнализировали о готовности поесть, вытягивая хоботок, либо нет. Оказалось, что сладкая вода комнатной температуры (23 градуса Цельсия) привлекает мух в ста процентах случаев, однако даже снижение ее температуры до 21 градуса снижает процент случаев вытягивания хоботка, а охлаждение до 17 градусов вдвое-втрое снижает привлекательность угощения. Эффект сохранился даже после того, как мух заставили голодать 20 часов.
Рецепторы сладкого, горького и механорецепторы у мух находятся на конце отдельных чувствительных нейронов. Чтобы исследовать, на какие именно нейроны действует температура (на сладкие или нет) ученые изолированно экспрессировали в них флуоресцентый кальций-зависимый сенсор. При активации нейрона в клетке возникает ток кальция, который заставляет белок светиться. Оказалось, что при соприкосновении с холодной жидкостью или воздухом нейроны сладкого вкуса молчат (не светятся), зато охлаждение активирует нейроны горького вкуса и механочувствительные нейроны.
Кроме того, исследователи обнаружили, что непосредственным сенсором температуры в нейронах горького вкуса является белок из семейства родопсинов Rh6. Обычно родопсины отвечают за восприятие света, и могут это делать благодаря «встроенной» молекуле ретиналя, изменение конформации которой приводит к изменению конформации всего белка. В данном случае ретиналь оказался нужен для термовосприятия, причем независимо от наличия света.
Активация нейронов горького вкуса, в свою очередь, опосредованно может подавлять восприятие сладкого — как путем подавления «сладких» нейронов через промежуточные ГАБАэргические нейроны, так и снижая аппетит в целом.
Неизвестно, активирует ли температура рецепторы горького вкуса у людей, но на уровне сочетания вкусов у нас фиксировали похожий эффект — употребление чашки кофе
сладость сладкого. Кофеин и хинин действительно
рецепторы, вовлеченные в восприятие сладкого. Еще одна недавняя работа показала, что кофе, наоборот, позволяет чувствовать меньшие концентрации сладких веществ, но дело там оказалось
.
Дарья Спасская
Также на когнитивное снижение повлияли варианты Гена APOE: аллель APOE4 его ускорила, а аллель APOE2 — замедлила
Исследователи из Колумбии и США изучили, как генотип аполипопротеина и годы образования влияют на когнитивные функции при наследственной болезни Альцгеймера. Выяснилось, что у носителей мутации PSEN1 E280A, связанной с семейной болезнью Альцгеймера, когнитивное снижение наступает раньше и развивается быстрее, если у них в то же время есть аллель APOE4, а у таких же носителей, но с аллелью APOE2, это снижение происходит медленнее. Также более медленное снижение когнитивных способностей было характерно для пациентов, которые больше лет жизни потратили на учебу, — и это к тому же ослабляло влияние особенно опасных вариантов APOE. Результаты опубликованы в Nature Communications. При семейной или наследственной болезни Альцгеймера (БА) когнитивный спад наступает рано и за несколько лет прогрессирует до слабоумия. Семейную болезнь Альцгеймера вызывают некоторые мутации, например, мутация E280A в гене мембранного белка пресенелина PSEN1. Еще один ген, влияющий на развитие и течение БА — ген белка аполипопротеина Е (APOE). Разные варианты этого гена связаны с большим или меньшим риском спорадической (ненаследственной) болезни Альцгеймера: аллель APOE4 повышает риск, а аллель APOE2 снижает его. О том, как варианты APOE влияют на развитие семейной БА известно мало. Одно небольшое исследование показало, что деменция у носителей мутации PSEN1 E280A наступает раньше, если у них есть аллель APOE4. Другое исследование не обнаружило влияния APOE4, но выявило, что аллель APOE2 задерживает клиническое начало заболевания примерно на 8 лет. Кроме того, на развитие БА влияют другие факторы: образ жизни, социально-экономические условия и другие показатели здоровья. Стефани Лангелла (Stephanie Langella) из Гарвардской медицинской школы вместе с коллегами из Колумбии и США решила выяснить, как варианты APOE и количество лет учебы влияют на когнитивные показатели пациентов с наследственной БА (исследователи не выделяли отдельно высшее образование или ученую степень, а смотрели именно на число лет, уделенных образованию). Для этого они проанализировали данные 675 носителей мутации E280A и 594 пациентов, у которых этой мутации не было. Носители и неносители мутации были членами одних и тех же семей. Ученые сравнивали баллы пациентов в краткой шкале оценки психического статуса (MMSE), которую используют для диагностики клинических проявлений деменции. Баллы MMSE у носителей и неносителей мутации PSEN1 E280A начинали различаться уже в возрасте 31,5 года — с этого момента когнитивные показатели носителей снижаются намного быстрее. У пациентов с мутацией E280A, у которых также была аллель APOE4 (141 человек), клиническое начало БА было более ранним, а у пациентов с мутацией E280A, но без аллели APOE4 (534 человека) — наоборот, наступало позже. Расхождения начинались в возрасте 44,3 лет — как раз во столько появляются первые признаки болезни Альцгеймера у пациентов с наследственной формой. Другая аллель, APOE2, напротив, была связана с более медленным когнитивным снижением в группе носителей PSEN1 E280A. А вот когнитивные траектории пациентов без мутации E280A были примерно одинаковыми и не зависели в от варианта APOE. Также исследователи обнаружили, что возраст начала клинических проявлений БА у пациентов с мутацией PSEN1 E280A зависел от количества лет, которые они потратили на учебу. Их когнитивные показатели снижались тем медленнее, чем больше они учились, — и это проявлялось особенно сильно у носителей аллели APOE4 и неносителей APOE2. То есть отрицательный эффект аллели APOE4 ослаблялся. Почти то же было и с неносителями мутаций, связанных с БА: более долгая учеба была связана с более высокими баллами MMSE, но здесь варианты APOE роли не играли. Пока не ясно, как именно аллель APOE4, связанная с большим риском, ухудшает течение семейной болезни Альцгеймера, и как другая аллель — APOE2 — от нее защищает. Но, как видно, большая продолжительность учебы снижает дополнительный риск. А иногда от вредного действия мутаций защищают другие мутации. Недавно исследователи обнаружили мутацию, которая отсрочила развитие семейной болезни Альцгеймера у мужчины. Это был редкий вариант гена RELN — H3447R или RELN-COLBOS. Клинические проявления начались у пациента почти на 20 лет позже обычного. Мужчина был не первым счастливчиком: до этого подобный случай был с женщиной, у нее мутация была как раз в гене APOE.