Receptores del sabor amargo: más allá de la lengua, expresión y función en el músculo liso
Palabras clave:
receptores del sabor amargo, musculo lisoResumen
Inicialmente, se creía que los receptores tas2r solo estaban en las células gustativas de la lengua, desde donde enviaban señales al sistema nervioso central para evitar la ingestión de plantas tóxicas. Sin embargo, investigaciones recientes han demostrado la expresión de estos en otros tejidos, incluidos el músculo liso de las vías respiratorias, arterias, detrusor, células estomacales y endometrio.
Esta revisión investigó la expresión y función de los tas2r en el músculo liso mediante una búsqueda bibliográfica en PubMed y Scielo, siguiendo las indicaciones prisma y usando las palabras clave: receptores del sabor amargo, función y músculo liso. Se analizaron 30 de 34 artículos obtenidos que cumplían con los criterios de inclusión y exclusión.
En humanos, los subtipos tas2r2, tas2r10, tas2r14 y tas2r31 son los más expresados en el músculo liso de las vías respiratorias. Los agonistas de estos receptores provocan una relajación del músculo liso comparable a la de los broncodilatadores β-agonistas, lo que sugiere que podrían utilizarse en tratamientos para el asma y la epoc. Además, algunos agonistas de tas2r han demostrado ser más efectivos que los broncodilatadores adrenérgicos actuales tanto en ratones como en humanos, por lo que ofrecen mejores opciones de tratamiento para el asma.
Los tas2r también están presentes en el sistema gastrointestinal, donde modulan niveles hormonales y mejoran la secreción de líquidos corporales. Se ha observado su participación en la homeostasis energética y la secreción de hormonas como la ghrelina. En el sistema cardiovascular, los tas2r desempeñan funciones inotrópicas y generan relajación de la aorta y otras arterias, lo que sugiere un papel en la regulación del tono vascular.
En el sistema genitourinario, los tas2r regulan respuestas inflamatorias y la contractilidad del músculo detrusor, proporcionando potencial para tratar la vejiga hiperactiva. Además, parecen influir en la relajación del miometrio, por lo que representan una diana para el desarrollo de tocolíticos eficaces en la gestión del parto prematuro.
En conclusión, los tas2r están ampliamente distribuidos en varios tejidos fuera de la cavidad oral, y desempeñan funciones cruciales en la regulación fisiológica. Los agonistas de tas2r podrían ser prometedores para nuevos tratamientos de enfermedades respiratorias, cardiovasculares, gastrointestinales y genitourinarias. No obstante, se requieren estudios adicionales para esclarecer sus mecanismos de acción y explorar otras funciones potenciales.
Citas
An, S. S., Wang, W. C. H., Koziol-White, C. J., Ahn, K., Lee, D. Y., Kurten, R. C., Panettieri, R. A., Jr y Liggett, S. B. (2012). tas2r activation promotes airway smooth muscle relaxation despite β2-adrenergic receptor tachyphylaxis. American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology, 303(4), L304-L311. https://doi.org/10.1152/ajplung.00126.2012
Avau, B., Rotondo, A., Thijs, T., Andrews, C. N., Janssen, P., Tack, J. y Depoortere, I. (2015). Targeting extra-oral bitter taste receptors modulates gastrointestinal motility with effects on satiation. Scientific Reports, 5(1). https://doi.org/10.1038/srep15985
Cai, Y., Lei, Y., Chen, J., Cao, L., Yang, X., Zhang, K. y Cao, Y. (2019). Erythromycin relaxes balb/c mouse airway smooth muscle. Life Sciences, 221, 135-142. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2019.02.009
Cazzola, M., Rogliani, P. y Matera, M. G. (2019). The future of bronchodilation: looking for new classes of bronchodilators. European Respiratory Review: An Official Journal of the European Respiratory Society, 28(154), 190095. https://doi.org/10.1183/16000617.0095-2019
Chen, J.-G., Ping, N.-N., Liang, D., Li, M.-Y., Mi, Y.-N., Li, S., Cao, L., Cai, Y. y Cao, Y.-X. (2017). The expression of bitter taste receptors in mesenteric, cerebral and omental arteries. Life Sciences, 170, 16-24. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2016.11.010
Cieri, R. L. (2019). Pulmonary smooth muscle in vertebrates: A comparative review of structure and function. Integrative and Comparative Biology, 59(1), 10-28. https://doi.org/10.1093/icb/icz002
Deshpande, D. A., Wang, W. C. H., McIlmoyle, E. L., Robinett, K. S., Schillinger, R. M., An, S. S., Sham, J. S. K. y Liggett, S. B. (2010). Bitter taste receptors on airway smooth muscle bronchodilate by localized calcium signaling and reverse obstruction. Nature Medicine, 16(11), 1299-1304. https://doi.org/10.1038/nm.2237
Di Pizio, A. (2024). A bitter taste receptor activated in a surprising way. Nature, 628(8008), 506-507. https://doi.org/10.1038/d41586-024-00712-6
Hern.ndez Calder.n, M. Ll. y D.az Barriga Arceo, S. (2019). La bioqu.mica y fisiolog.a del sabor. Revista de Educación Bioquímica, 38(4), 100-1104. https://www.medigraphic. com/cgi-bin/new/resumen.cgi?IDARTICULO=91166
Janssen, S., Laermans, J., Verhulst, P.-J., Thijs, T., Tack, J. y Depoortere, I. (2011). Bitter taste receptors and α-gustducin regulate the secretion of ghrelin with functional effects on food intake and gastric emptying. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108(5), 2094-2099. https:// doi.org/10.1073/pnas.1011508108
Jeruzal-Świątecka, J., Fendler, W. y Pietruszewska, W. (2020). Clinical role of extraoral bitter taste receptors. International Journal of Molecular Sciences, 21(14), 5156. https://doi.org/10.3390/ijms21145156
Jia, F., Ji, R., Qiao, G., Sun, Z., Chen, X. y Zhang, Z. (2023). Amarogentin inhibits vascular smooth muscle cell proliferation and migration and attenuates neointimal hyperplasia via ampk activation. Biochimica et Biophysica Acta. Molecular Basis of Disease, 1869(5), 166667. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2023.166667
Kim, D., Woo, J. A., Geffken, E., An, S. S. y Liggett, S. B. (2017). Coupling of airway smooth muscle bitter taste receptors to intracellular signaling and relaxation is via Gαi1,2,3. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology, 56(6), 762-771. https://doi.org/10.1165/rcmb.2016-0373oc
Liggett, S. B. (2013). Bitter taste receptors on airway smooth muscle as targets for novel bronchodilators. Expert Opinion on Therapeutic Targets, 17(6), 721-731. https://doi.org/10.1517%2F14728222.2013.782395
Liu, M., Qian, W., Subramaniyam, S., Liu, S. y Xin, W. (2020). Denatonium enhanced the tone of denuded rat aorta via bitter taste receptor and phosphodiesterase activation. European Journal of Pharmacology, 872, 172951. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2020.172951
Lund, T. C., Kobs, A. J., Kramer, A., Nyquist, M., Kuroki, M. T., Osborn, J., Lidke, D. S., Low-Nam, S. T., Blazar, B. R. y Tolar, J. (2013). Bone marrow stromal and vascular smooth muscle cells have chemosensory capacity via bitter taste receptor expression. PloS One, 8(3), e58945. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0058945
Luo, M., Yu, P., Ni, K., Jin, Y., Liu, L., Li, J., Pan, Y. y Deng, L. (2020). Sanguinarine rapidly relaxes rat airway smooth muscle cells dependent on tas2r signaling. Biological & Pharmaceutical Bulletin, 43(7), 1027-1034. https://doi.org/10.1248/bpb.b19-00825
Manson, M. L., S.fholm, J., Al-Ameri, M., Bergman, P., Orre, A.-C., Sw.rd, K., James, A., Dahl.n, S.-E. y Adner, M. (2014). Bitter taste receptor agonists mediate relaxation of human and rodent vascular smooth muscle. European Journal of Pharmacology, 740, 302-311. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2014.07.005
Michel, M. C. y Parra, S. (2008). Similarities and differences in the autonomic control of airway and urinary bladder smooth muscle. Naunyn-Schmiedeberg’s Archives of Pharmacology, 378(2), 217-224. https://doi.org/10.1007/s00210-008-0316-5
Mikami, M., Zhang, Y., Danielsson, J., Joell, T., Yong, H. M., Townsend, E., Khurana, S., An, S. S. y Emala, C. W. (2017). Impaired relaxation of airway smooth muscle in mice lacking the actin-binding protein gelsolin. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology, 56(5), 628-636. https://doi.org/10.1165/rcmb.2016-0292oc
Ni, K., Che, B., Gu, R., Wang, C., Xu, H., Li, H., Cen, S., Luo, M. y Deng, L. (2024). Bitterdb database analysis plus cell stiffness screening identify flufenamic acid as the most potent tas2r14-based relaxant of airway smooth muscle cells for therapeutic bronchodilation. Theranostics, 14(4), 1744-1763. https://doi.org/10.7150/thno.92492
Sanderson, M. J. y Madison, J. M. (2010). Bitter treats for better breathing. Nature Medicine, 16(11), 1190-1191. https://doi.org/10.1038/nm1110-1190
Sharma, P., Panebra, A., Pera, T., Tiegs, B. C., Hershfeld, A., Kenyon, L. C. y Deshpande, D. A. (2016). Antimitogenic effect of bitter taste receptor agonists on airway
smooth muscle cells. American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology, 310(4), L365-L376. https://doi.org/10.1152/ajplung.00373.2015
Sharma, P., Yi, R., Nayak, A. P., Wang, N., Tang, F., Knight, M. J., Pan, S., Oliver, B. y Deshpande, D. A. (2017). Bitter taste receptor agonists mitigate features of allergic asthma in mice. Scientific Reports, 7(1). https://doi.org/10.1038/srep46166 Servier Medical Art. https://smart.servier.com/
Tricco, A. C., Lillie, E., Zarin, W., Obrien, K. K., Colquhoun, H., Levac, D., Moher, D., Peters, M. D., Horsley, T. y Weeks, L. (2018). prisma Extension for Scoping Reviews (prisma-scr): Checklist and Explanation. priprisma Extension for Scoping Reviews, 169, 467-473. https://doi.org/10.7326/m18-0850
Tuzim, K. y Korolczuk, A. (2021). Correction to: An update on extra-oral bitter taste receptors. Journal of Translational Medicine, 19(1). https://doi.org/10.1186/s12967-021-03137-1
Vancleef, L., Thijs, T., Baert, F., Ceulemans, L. J., Canovai, E., Wang, Q., Steensels, S., Segers, A., Farr., R., Pirenne, J., Lannoo, M., Tack, J. y Depoortere, I. (2018). Obesity impairs oligopeptide/amino acid-induced ghrelin release and smooth muscle contractions in the human proximal stomach. Molecular Nutrition & Food Research, 62(5). https://doi.org/10.1002/mnfr.201700804
Wang, W. C. H., Pauer, S. H., Smith, D. C., Dixon, M. A., Disimile, D. J., Panebra, A., An, S. S., Camoretti-Mercado, B. y Liggett, S. B. (2014). Targeted transgenesis identifies Gαsas the bottleneck in β2-adrenergic receptor cell signaling and physiological function in airway smooth muscle. American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology, 307(10), L775-L780. https://doi.org/10.1152/ajplung.00209.2014
Wang, Y., Wang, A., Zhang, M., Zeng, H., Lu, Y., Liu, L., Li, J. y Deng, L. (2019). Artesunate attenuates airway resistance in vivo and relaxes airway smooth muscle cells in vitro via bitter taste receptor‐dependent calcium signalling. Experimental Physiology, 104(2), 231-243. https://doi.org/10.1113/ep086824
Webb, R. C. (2003). Smooth muscle contraction and relaxation. Advances in Physiology Education, 27(4), 201-206. https://doi.org/10.1152/advan.00025.2003
Welcome, M. O. (2020). The bitterness of genitourinary infections: Properties, ligands of genitourinary bitter taste receptors and mechanisms linking taste sensing to inflammatory processes in the genitourinary tract. European Journal of Obstetrics and Gynecology and Reproductive Biology, 247, 101-110.https://doi.org/10.1016/j.ejogrb.2020.02.015
Wen, X., Zhou, J., Zhang, D., Li, J., Wang, Q., Feng, N., Zhu, H., Song, Y., Li, H. y Bai, C. (2015). Denatonium inhibits growth and induces apoptosis of airway epithelial cells through mitochondrial signaling pathways. Respiratory Research, 16(1). https://doi.org/10.1186/s12931-015-0183-9
Zhai, K., Yang, Z., Zhu, X., Nyirimigabo, E., Mi, Y., Wang, Y., Liu, Q., Man, L., Wu, S., Jin, J. y Ji, G. (2016). Activation of bitter taste receptors (tas2rs) relaxes detrusor smooth muscle and suppresses overactive bladder symptoms. Oncotarget, 7(16), 21156-21167. https://doi.org/10.18632/oncotarget.8549
Zhang, C.-H., Lifshitz, L. M., Uy, K. F., Ikebe, M., Fogarty, K. E. y ZhuGe, R. (2013). The cellular and molecular basis of bitter tastant-induced bronchodilation. PLoS Biology, 11(3), e1001501. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1001501
Zheng, K., Lu, P., Delpapa, E., Bellve, K., Deng, R., Condon, J. C., Fogarty, K., Lifshitz,L. M., Simas, T. A. M., Shi, F. y ZhuGe, R. (2017). Bitter taste receptors as targetsfor tocolytics in preterm labor therapy. faseb Journal: Official Publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology, 31(9), 4037-4052. https://doi.org/10.1096/fj.201601323rr
