Les recherches du Monell Chemical Senses Center mettent en évidence le rôle du récepteur TAS1R2-TAS1R3 dans la régulation du métabolisme du glucose, offrant ainsi un aperçu des traitements potentiels des troubles métaboliques.
La recherche identifie de nouveaux domaines potentiels pour la gestion des troubles métaboliques, comme le diabète.
Le riche portefeuille de recherche du Monell Chemical Senses Center sur le goût sucré remonte à loin : les scientifiques de Monell étaient l'une des quatre équipes en 2001 qui ont découvert et décrit le récepteur du goût sucré des mammifères – TAS1R2-TAS1R3. Vingt ans plus tard, en 2021, deux articles publiés dans Mammalian Genome par des chercheurs de Monell couvraient la génétique des souris amateurs de sucre.
Le récepteur du goût sucré, exprimé dans les cellules des papilles gustatives, transmet la douceur de la bouche lorsqu'il est activé. Plus tôt ce mois-ci, une étude menée PLOS Un, dirigé par un autre chercheur de Monell, a étudié comment le récepteur du goût sucré pourrait être le premier arrêt d'un système de surveillance métabolique du sucre. Le récepteur est également exprimé dans certaines cellules intestinales, où il peut faciliter l’absorption et l’assimilation du glucose, dans le cadre de ce système.
L'équipe a découvert que la stimulation et l'inhibition de TAS1R2-TAS1R3 démontrent qu'elles aident à réguler le métabolisme du glucose chez l'homme et pourraient avoir des implications dans la gestion de troubles métaboliques tels que le diabète. Le glucose est le principal type de sucre présent dans le sang humain, ce qui en fait une source d'énergie clé pour les cellules.
« Notre objectif était de déterminer si TAS1R2-TAS1R3 influence le métabolisme du glucose dans deux directions », a déclaré Paul Breslin, membre de Monell, PhD, professeur de sciences nutritionnelles à l'Université Rutgers et auteur principal de l'article.
Paul Breslin, Ph.D. Crédit : Centre Monell Chemical Sense
Explorer le métabolisme du glucose grâce à TAS1R2-TAS1R3
Ils ont montré qu’un agoniste de TAS1R2-TAS1R3 (sucralose, un édulcorant sans calorie) ou un antagoniste de TAS1R2-TAS1R3 (lactisole, un sel de sodium qui inhibe le goût sucré) mélangé à un repas de glucose modifiait de manière aiguë la tolérance au glucose chez l’humain de différentes manières. Ici, un agoniste se lie à un récepteur et stimule une cellule et un antagoniste se lie à un récepteur et empêche la stimulation.
« La nouveauté de nos découvertes est que le récepteur que nous avons étudié dans cette expérience a un impact sur la glycémie et insuline différemment pendant un repas de glucose, selon qu'il est stimulé ou inhibé », a déclaré Breslin. Ces travaux fournissent une preuve supplémentaire que les récepteurs du goût aident à réguler le métabolisme et la gestion des nutriments.
Impact sur les niveaux d'insuline et de glucose
Les taux d'insuline plasmatique ont été mesurés chez les participants à l'étude soumis à un test oral de tolérance au glucose (OGTT), qui suit les niveaux de sucre dans le sang avant et après qu'une personne ait bu un repas liquide contenant du glucose. Les évaluations des participants concernant la douceur perçue du sucralose étaient corrélées à des augmentations précoces de plasma glucose, ainsi qu'une augmentation des taux plasmatiques d'insuline lorsque du sucralose était ajouté à l'OGTT. Le sucralose ajouté avait tendance à accélérer la libération d'insuline dans la charge de glucose. D'autre part, la sensibilité des participants à l'inhibition du goût sucré induite par le lactisole était corrélée à une diminution des taux de glucose plasmatique. Le lactisole avait également tendance à ralentir la libération d'insuline.
« Lorsque le glucose stimule les récepteurs du goût avant d’être absorbé par l’organisme, des signaux sont envoyés via la bouche et l’intestin aux organes régulateurs tels que le pancréas. Peut-être pourrions-nous concevoir des moyens d’utiliser TAS1R2-TAS1R3 pour aider le corps à mieux gérer le glucose en anticipant le moment où le glucose apparaîtra dans le sang », a déclaré Breslin. Lorsque le corps détecte le glucose, il accélère son absorption pour le délivrer aux tissus qui pourraient en avoir besoin et éventuellement pour empêcher le glucose de se déplacer trop loin le long de l'intestin, ce qui pourrait ne pas être bon pour maintenir un microbiome intestinal sain.
« Ce système est élégant dans sa simplicité », a déclaré Breslin. Le même récepteur du goût est présent dans tout le corps : la bouche, le tractus gastro-intestinal, le pancréas, le foie et les cellules adipeuses, les trois derniers étant des tissus de régulation métabolique majeurs, qui font tous partie de la surveillance métabolique du corps 24h/24 et 7j/7.
Existe-t-il une relation entre l'état de santé d'une personne et l'activité de ses récepteurs TAS1R2-TAS1R3 ? Les auteurs de l'étude disent que c'est probable, ce qui suggère que le degré d'activation des récepteurs exerce une influence aiguë sur les taux plasmatiques de glucose et d'insuline et sur leur moment d'apparition, ce qui est important pour la santé métabolique.
L’équipe maintient que, en général, les habitudes alimentaires actuelles de consommation excessive d’aliments et de boissons riches en saccharose, en sirop de maïs à haute teneur en fructose et en édulcorants puissants pourraient hyperstimuler TAS1R2-TAS1R3, contribuant ainsi à une mauvaise régulation du glucose dans le sang. Cela pourrait conduire à un diagnostic de syndrome métabolique, un ensemble de facteurs de risque comprenant une glycémie élevée et une insensibilité à l'insuline (ainsi que l'obésité, l'hypertension et une augmentation des graisses plasmatiques) qui augmentent le risque de maladie cardiaque, d'accident vasculaire cérébral et de diabète. Les auteurs affirment que les études futures devraient examiner les effets de la stimulation et de l'inhibition de TAS1R2-TAS1R3 chez les personnes présentant un risque de syndrome métabolique afin de déterminer le potentiel thérapeutique de la manipulation de TAS1R2-TAS1R3 pour un meilleur contrôle métabolique plutôt qu'un pire.
« Des études comme celles-ci – utilisant les capacités techniques et l'expertise approfondie de Monell dans les sens chimiques – montrent que le récepteur du goût sucré TAS1R2-TAS1R3 aide à réguler le glucose différemment, en fonction du goût sucré de l'aliment ou de la boisson », a déclaré Breslin. L'espoir de l'équipe est d'appliquer ce qu'ils ont appris pour rendre ce que nous mangeons et buvons plus sain.
« Un petit changement métabolique positif peut ajouter beaucoup plus à la vie et à la santé des humains lorsqu'il est aggravé sur des décennies et des millions de personnes », a déclaré Breslin.
L'étude a été financée par le centre de recherche sur le diabète de l'Université de Pennsylvanie pour l'utilisation du noyau métabolomique et par l'Institut national sur la surdité et autres troubles de la communication.
