Percepnet & Freixenet
portada | percepciones | ciencia | tecnología | industria | noticias | directorio | suscripción

THE PERCEPTIONS MODULE OF PERCEPNET PROMOTES CRITICAL DISCUSSION ABOUT HOT ISSUES IN SENSORY SCIENCE AND PERCEPTION, THROUGH MONTHLY CONTRIBUTIONS OF OUTSTANDING RESEARCHERS AND PROFESSIONALS.
MEMBERS CAN SUGGEST ISSUES AND CONTRIBUTIONS

Entrevista con Jordi Llorens

«Desde un punto de vista evolutivo, el gusto está diseñado para evaluar en los alimentos la fuerza iónica, la energía procedente de los carbohidratos, la concentración de toxinas, posiblemente de proteínas y, tal vez en un futuro, veamos que también la de los lípidos»
[«From an evolutive point of view, taste is designed to evaluate in food ionic force, carbohydrate energy, toxin concentration, possibly proteins...»]
Por Montserrat Daban
ciencia@rubes.es

Jordi Llorens, investigador del grupo de neurotoxicologia y profesor del departamento de Ciencias Fisiológicas II de la Universidad de Barcelona, participó el lunes 7 de octubre en el VI Simposio IWA sobre Gustos y Olores en el Medio Acuático, organizado por la Fundación Agbar. Las líneas de trabajo de este investigador, cuya presentación abrió un simposio interesado en debatir temas relacionados con el gusto y el olor de distintos tipos de agua, se dirigen a la neurotoxicologia de nitrilos, y contemplan tanto su efecto sobre el sistema nervioso central y periférico como sobre los órganos sensoriales. Aspectos en los que inciden sus trabajos son las relaciones entre gusto amargo y toxicidad de los alimentos, la acción fisiológica de los nitrilos naturales y el significado biológico de hechos como que la mucosa olfativa es una diana para los compuestos de este tipo o la evolución del gusto amargo como señal de alerta de la presencia de compuestos tóxicos.

En su conferencia, Llorens empezó haciendo alusión a las distintas modalidades del gusto: dulce salado, ácido, amargo y umami, describiendo los mecanismos de transducción que intervienen en todas ellas. «En el caso del gusto hay 5 o pocas más modalidades, basadas en diferentes receptores que se encuentran en los cilios de las células gustativas, y parece que distintos tipos de células se encargan de cada modalidad, expresando los receptores adecuados». Ilustró este punto tomando como ejemplo la familia de receptores T2R, que funcionan como receptores del gusto amargo: «parece que hay 30 o 40 de ellos, y que se expresan todos en las mismas células gustativas». Para el dulce existen tres receptores T1R identificados (T1R1, 2 y 3), que se expresan de distinta forma y bajo distintas combinaciones. «Como resultado de ello», comentó, «al menos 3 subtipos de células expresan receptores para este gusto, lo cual no es nada comparado con los miles de receptores olfativos expresados en las células olfativas».

Tras hacer hincapié en las diferencias entre gusto, sabor y aroma, este investigador nos habló acerca del estado del conocimiento acerca de los llamados sentidos químicos. «Se sabe que tenemos preferencias de aroma innatas, y que, a la vez, existe una neofobia para aromas y sabores. Y que los sentidos pueden someterse a aprendizaje y son modulables por las costumbres: aprendemos a sentir una inclinación hacia los gustos amargos que se asocian a aromas particulares. Primero, los rechazamos, pero si el resultado es positivo, nos empiezan a agradar. Por ejemplo, la cafeína es una toxina que, en pequeñas cantidades, tiene un efecto estimulante placentero, de modo que al final nos acaba gustando el café. Por el contrario», afirmaba Llorens, «tenemos una aversión a los olores condicionada. Si sentimos malestar después de haber ingerido cierto alimento con un determinado sabor, tendemos a rechazarlo en ocasiones posteriores, aunque el sentimiento desagradable no esté directamente asociado con el alimento».

De las palabras de Jordi Llorens se desprende que, desde un punto de vista biológico, los sistemas del gusto y del olfato utilizan información genética para hacer una primera clasificación de lo que comemos y de lo que no debemos comer, e información adquirida (memoria) para un segundo nivel de clasificación. Los sabores desagradables son aquellos asociados con efectos perjudiciales para nuestra especie, conocimiento que se ha acumulado a lo largo de la evolución, así como los que se han asociado a sensaciones desagradables en nuestra experiencia anterior, o también sabores de alimentos que, sin ser perjudiciales, resultan para nuestros sentidos muy similares a otros que sí lo son.

Percepnet tuvo ocasión de comentar con este fisiólogo algunos de los aspectos de los que trató su presentación y de satisfacer nuestra curiosidad sobre cuestiones sensoriales relacionadas con su trabajo en la Universidad de Barcelona. De la conversación con Llorens se desprende la siguiente entrevista.

[Percepnet] Usted ha afirmado que el poder químico de reconocimiento del gusto es muy primario frente al del olfato. ¿Quiere esto decir que las posibilidades de entrenar uno y otro son muy diferentes, menores en el caso del gusto? ¿Es más fácil advertir matices en el caso del olfato?

[Jordi Llorens] Creo que hay que empezar por diferenciar dos conceptos: la capacidad de cada sentido para reconocer moléculas distintas, en un reconocimiento primario y su capacidad de interpretarlas. Los dos sentidos tienen una muy distinta capacidad de discriminación. El gusto tiene menor capacidad y menor cantidad de receptores que el olfato. Por ejemplo, existen muchos receptores para el gusto amargo, pero están organizados todos para que haya la misma percepción, ya que todos están en el mismo tipo de células, de modo que la sensación es única. En el caso del olfato, está precisamente organizado para que cada receptor interese distintos grupos de células, por lo que tendrá una enorme capacidad de discriminación. En cualquier caso, no creo que se pueda afirmar que un sentido es más primitivo que otro. Ambos son antiguos, tal vez más el olfato.

Por lo que respecta a la posibilidad de entrenar uno u otro, el éxito depende más de la repetición o de cómo vayamos asociando la percepción a determinadas circunstancias.

En lo que concierne al entrenamiento de los sentidos, me sorprende mucho que en la cata profesional no exista un apartado específico para el gusto. El catador primero huele y después lleva a cabo una cata oral, pero no gustativa, porque la hace con la nariz destapada. No hay cata específica del gusto y sí de sabor, aunque a continuación deba el catador puntuar el gusto amargo, dulce, ácido, etc. Gusto es la sensación generada en las células gustativas, mientras que sabor es la suma de percepción gustativa, olfativa y táctil, por lo que si queremos hacer una cata que tan sólo interese al gusto deberíamos taparnos la nariz. Para catalogar un sabor, debe hacerse en presencia del olfato, para catalogar un gusto no. Como fisiólogo me resulta muy sorprendente que no se haga así, ya que en mis clases de fisiología para alumnos de odontología evaluamos gustos tapándonos la nariz, lo cual nos permite evaluar gustos sin interferencia. Las sensaciones son menos intensas que con la nariz destapada, ya que la gran riqueza de percepciones químicas proviene del olfato.

[P] Cuando hablamos de quimiorrecepción, ¿hablamos tan sólo de receptores no iónicos, es decir, de las modalidades del gusto más similares en mecanismo al olfato, y que se basan en receptores de sustancias químicas gustativas u odorantes?

[J. Ll.] Sentidos químicos lo son el olfato y todas las modalidades de gusto. No tan sólo se considera sentido químico cuando las moléculas gustativas u olfativas interaccionan con receptores moleculares específicos. La distinción radica en que, en el caso de ácido y salado, se evalúa la concentración iónica. Pueden ser tanto los canales iónicos responsables de la percepción de estos dos gustos como los receptores de los otros tres. Sin embargo, las modalidades dulce, amargo y umami son más similares en mecanismo al olfato, ya que intervienen la misma familia de receptores acoplados a proteínas G, una gran familia que incluye también receptores de neurotransmisores.

[P] ¿Y qué hay de la termorrecepción?

[J. Ll.] Existen varios aspectos sobre los que incide la temperatura de las sustancias que nos llevamos a la boca. En primer lugar, la percepción térmica se debe al estímulo de las fibras termorreceptoras que se encuentran distribuidas por toda la lengua. Además de la sensación debida a la temperatura del alimento, es bien sabido que hay compuestos capaces de estimular directamente las fibras termorreceptoras. El ejemplo más conocido es la estimulación de los receptores de frío por el mentol. Por otro lado, en cualquier sensación basada en el estímulo de quimiorreceptores, la temperatura tiene un papel a considerar, ya que ésta puede incrementar los flujos iónicos y aumenta la cinética de las reacciones químicas. Y también, la temperatura aumenta la volatilidad de las sustancias aromáticas, que pueden acceder con mayor facilidad a la mucosa olfativa e incidir en mayor medida en el sabor, que no en el gusto. Finalmente, otro aspecto a considerar es que, para percibir el gusto de una determinada sustancia, ésta ha de acceder a los receptores disuelta. En el caso de las grasas, que a temperatura ambiente suelen encontrarse en estado sólido y son inmiscibles en una solución acuosa, la percepción variará a medida que aumenta la temperatura.

[P] Comentó durante su presentación que la percepción de cada gusto no se procesa independientemente en el cerebro, sino que resulta de la actividad conjugada de muchas neuronas. ¿Es esto consecuencia de que, al parecer, la señal se transmite por un mecanismo basado en la teoría de distintos patrones de actividad de las neuronas (across fiber pattern theory) y no por líneas etiquetadas (labelled line theory), como se había pensado en un principio? ¿Es esto válido también para los sentidos con mecanismo de transducción iónico?

[J. Ll.] En el sentido del gusto, las células receptoras están diferenciadas según su especificidad para amargo, salado, ácido, dulce, y tal vez umami. Se está aún estudiando, pero parece que éste podría ser el escenario real, es decir, que las células estén especializadas en las modalidades primarias del gusto. Las células envían la información a las neuronas, y aquí sí que hay una mezcla de señales. La señal del gusto no funciona según líneas etiquetadas, sino según un patrón de actividades entre fibras. Es decir, cuando percibimos un gusto dulce no tan sólo funcionan unas neuronas asociadas al gusto dulce, sino que estas mismas neuronas, en un patrón de actividades distinto, podrían ser activadas por el gusto amargo o el ácido. En cambio, parece ser que en el caso del olfato sí funciona a través de líneas etiquetadas.

[P] Sin embargo, en una entrevista publicada recientemente en Percepnet, el profesor André Holley nos comentaba que los últimos descubrimientos parecen indicar que el olfato podría también regirse por el modelo basado en un distinto patrón de actividades de las neuronas y no por un modelo de líneas etiquetadas.

[J. Ll.] En mi opinión, en el caso del olfato cada línea etiquetada lleva información no para una molécula, sino para determinadas características de ésta, de manera que cuando se estimula por un odorante pueden estimularse distintas líneas etiquetadas a la vez, en función de las distintas características de la molécula. Todo depende de si se considera una molécula = un estímulo, o una molécula = distintas características = distintos estímulos.

Respecto a la opinión de Holley acerca de la conveniencia de poder demostrar que no sólo existen cinco cualidades gustativas sino que también existen cinco categorías de células y de fibras gustativas, es decir, cinco líneas etiquetadas, mi respuesta es que actualmente parece que sí hay distintas células primarias, pero no distintas neuronas. Los artículos que recogen estos descubrimientos se han publicado recientemente, entre los años 2000 y 2002.

Cuando se empezó a saber que los receptores de amargo y dulce eran del mismo tipo, acoplados a proteína G, pero que había distintas vías de señalización intracelular, interesando segundos mensajeros distintos (AMPc y fosfatidil inositol), hubo quien pensó que se trataba de dos vías en una misma célula.

[P] ¿Podría esto explicar los equilibrios sensoriales entre gustos, como sucede entre el dulce del azúcar y el amargo del café?

[J. Ll.] El solapamiento de gustos no se puede explicar por la utilización de las mismas células receptoras primarias (de hecho, los más recientes resultados indican que las células receptoras para amargo y dulce son distintas), la respuesta debe estar en una transmisión de la señal gustativa a través de las mismas neuronas aunque con patrones distintos. En concreto, el ejemplo del amargo del café y el dulce del azúcar resulta útil para ilustrar esta cuestión.

[P] Lo que comenta me recuerda a un trabajo que publicó Ann Noble en el 2001, acerca de la sensibilización de los receptores gustativos. En él constataba que la cafeína incrementaba el gusto amargo de ciertos compuestos amargos gustados inmediatamente después, como la quinina y el denatonio.

[J. Ll.] Cafeína, denatonio y quinina son los tres compuestos químicos más estudiados como paradigma de amargo, y se utilizan como controles de referencia. De hecho, todos ellos están activando la misma célula, por lo que se potencian entre ellos. No es como el ejemplo del café y el azúcar, que actúan sobre distintas células, y la interacción se efectúa a nivel neuronal.

[P] A menudo hace referencia al umami. ¿Cree que se debe incluir este gusto en la lista tradicional de cuatro modalidades gustativas? Recientemente se ha publicado que su receptor es T1R1+3, un heterómero de los receptores T1R1 y T1R3, específicos para el gusto dulce, y muy similar a la familia T2R del gusto amargo, ¿no descarta este descubrimiento la posibilidad de que sea considerado un nuevo sabor en lugar de la combinación de las modalidades tradicionalmente aceptadas?

[J. Ll.] Los autores japoneses tienen muy claro qué es el umami. Se habla de él a partir de los trabajos de autores japoneses que lo identificaron como un gusto distinto, que respondía al estímulo con el aminoácido glutamato. De hecho, en la cultura japonesa, cuando alguien se refiere al umami la imagen que genera es tan evidente y directa como si alguien en nuestra cultura se refiriera al gusto salado. Yo tengo una idea bastante clara de cual es el gusto umami: con la nariz tapada, pongo mis papilas en contacto con glutamato, y el gusto en boca es distinto del dulce o el amargo, es umami. Sin embargo, los autores norteamericanos suelen ser más escépticos al respecto, debido seguramente a las grandes diferencias culturales que existen en el ámbito de la percepción.

No obstante, la respuesta a esta cuestión hay que buscarla en dos ámbitos distintos: el psicofisiológico y el molecular. Los estudios relativos al primero suelen indicar que sí existe un gusto umami diferenciado del dulce. Y a nivel molecular, los descubrimientos de los últimos dos años sobre receptores implicados en la percepción del dulce y del amargo indican que se trata de formas similares de una gran familia de receptores que incluso guardan profundas similitudes con los receptores de neurotransmisores. En el caso del umami, en un inicio se habló de un candidato a receptor, una forma truncada de un receptor del glutamato cuando este aminoácido funciona como neurotransmisor. Se descubrió entonces la familia de moléculas receptoras T1R, específica para el gusto dulce y T2R, para el amargo y todo ello se complicó al observar algunas células receptoras para el dulce que expresaban combinaciones de estos receptores, como T1R1+T1R2 o T1R2+T1R3, entre otras. ¡Y la gran sorpresa llegó al ver que las células que expresaban T1R1 y T1R3 respondían a los aminoácidos!.

Tal vez en el futuro se considerará que las moléculas que estimulan esta combinación de receptores en estas células específicas son las responsables del gusto umami, con lo que el ámbito molecular proporcionará las respuestas necesarias a la controversia acerca de la existencia o no de este quinto gusto.

Y creo que esto no termina aquí. Hay más gustos que aún no se tienen en cuenta. Es posible que exista un receptor para los lípidos. Pero aquí sí que estamos entrando en el terreno de una nueva concepción gustativa. En mi opinión, sería extraño desde el punto de vista evolutivo que no tuviéramos un sistema de reconocimiento de grasas, del mismo modo que se dice ahora que desde esta misma perspectiva no sería lógico que no existiera un sistema de reconocimiento propio de las proteínas (umami).

[P] Algo así como lo que afirmó Charles Zuker, investigador del Howard Hughes Medical Institute: «dado que los aminoácidos son los ladrillos esenciales con los que se construyen moléculas biológicamente importantes, existe una razón evolutiva para la presencia de una vía gustativa que haga a los aminoácidos atractivos para su consumo».

[J. Ll.] Exactamente. Aunque la sensación que producen las grasas en boca tiene una fuerte componente táctil, esto no es suficiente para evaluar su concentración. No olvidemos que, desde un punto de vista evolutivo, el gusto está diseñado para evaluar en los alimentos la fuerza iónica (con los gustos salado y ácido), la concentración de toxinas (con el amargo), la energía procedente de los carbohidratos (con el dulce), es posible que las proteínas (con el umami) y tal vez, en un futuro, veamos que también los lípidos (con su modalidad de gusto, sus células y sus receptores específicos). La ponderación de la presencia de las distintas modalidades permite clasificar las sustancias en nutritivas o peligrosas usando información codificada genéticamente y seleccionada por la evolución para llevar a cabo la anterior clasificación. No obstante, la cuestión de los receptores para lípidos está aún está lejos de llegar a los libros de texto y la respuesta posiblemente llegará, de nuevo, de la mano de las evidencias moleculares.

[P] Otro de los temas que ha tocado de pasada durante su presentación es la neofobia frente a nuevos gustos y aromas. ¿Explica este fenómeno la actitud de rechazo que provocan en los niños los nuevos alimentos? ¿Qué es lo que puede inducir a un ser humano a rechazar un alimento, aún cuando por el conocimiento acumulado en el plano evolutivo (una de las tres funciones que usted ha atribuido al gusto) debería “saber” que nutritivamente resulta adecuado su consumo?

[J. Ll.] Puedo contestar a esta pregunta como fisiólogo y como padre. Hay que intentar convencerles, sin obligarles. Evidentemente, un niño hambriento probará todo aquello que come su madre. Pero en las sociedades en las que los niños están bien alimentados, los alimentos nuevos son rechazados por neofobia y también porque los niños pasan por etapas de negación. La forma de trabajar estas situaciones es presentarles a menudo el alimento rechazado, sin forzarles a ingerirlo. Normalmente terminarán por aceptarlo. Además, no hay que olvidar que los niños alrededor de los 12 meses de vida se llevan a la boca todo aquello que encuentran, cosa que los adultos les impiden hacer. Y más tarde estos mismos adultos les piden que experimenten poniéndose en la boca cosas que para ellos son desconocidas. Todo esto resulta confuso para el niño.

[P] Sin dejar el tema de los rechazos a alimentos, existen ciertas situaciones fisiológicas en las que se acentúan ciertas aversiones, como sucede con los pacientes sometidos a sesiones de quimioterapia. ¿Se repiten patrones en esta aversión o, por el contrario, las modificaciones que se dan en el gusto dependen tan sólo de variabilidades individuales?

[J. Ll.] En cualquier respuesta biológica hay una variabilidad individual. Pero la ocurrencia de una relación entre un sabor y un malestar crea una aversión condicionada. Se observa este mecanismo en personas y animales de laboratorio. Dichas aversiones condicionadas no implican gustos, sino sabores, ya que hay una importante participación del olfato en el rechazo de un alimento.

[P] Sus trabajos más recientes sobre toxicidad tienen una gran componente sensorial, a través de la relación entre amargo y tóxico. ¿Cuáles son las preguntas que se plantea al respecto y algunas de las respuestas que ha obtenido?

[J. Ll.] El tema en el que últimamente estoy interesado tiene que ver en gran medida con ciertos aspectos de la percepción sensorial. Muchas de las sustancias naturales presentes en nuestra alimentación tienen gusto amargo, lo cual es indicativo de la presencia de toxinas y, sin embargo, las aceptamos e incluso seleccionamos frente a otras. En esta aceptación juega un papel decisivo la concentración de la sustancia. Estamos capacitados para aceptar un determinado nivel de amargo y, por consiguiente, de toxicidad, si se asocia a un determinado olor que nos resulta agradable o a una sensación de bienestar conocida.

Uno de los ejemplo que despierta más interés en mí es el de los glucósidos cianogénicos que se encuentran en ciertos alimentos. La linamarina es una sustancia tóxica que se presenta en distintas concentraciones según la variedad de mandioca, planta utilizada como alimento por numerosas poblaciones que habitan países de África tropical (Mozambique, Tanzania, Malawi...). De forma destacable, se ha observado en estas personas una clara preferencia por las variedades más amargas y, por lo tanto, más tóxicas. Por un lado, parece que seleccionar estas variedades les ofrece una seguridad de que los animales no se comerán sus provisiones, y por otra parte, todo indica que la harina que consiguen tras procesar el tubérculo de las variedades más amargas de esta planta es la que prefieren desde un punto de vista sensorial, ya que posee las cualidades organolépticas adecuadas para ellos. En este momento hay en curso una investigación del Instituto Karolinska de Estocolmo sobre este tema concreto y, por nuestra parte, estamos llevando a cabo investigaciones referentes a la alimentación con mandioca, cuyos resultados pueden tener importantes repercusiones sobre la alimentación de poblaciones con acceso limitado a los alimentos, es decir, sobre algunos de los graves problemas de alimentación que afectan a la humanidad. En este momento estamos buscando subvenciones para llevar a cabo nuestro proyecto.


 

[+PERCEPCIONES]
31/10/02
[SUGGEST-AN-ISSUE]
 
 
 
 
 
 
 
Arriba
portada | percepciones | ciencia | tecnología | industria | noticias | directorio | suscripción
©Rubes Editorial
[Créditos]