CIENCIA. La sal: demasiado sodio es malo, pero también lo es muy poco. Mecanismos de detección

La sal: demasiado sodio es malo, pero también lo es muy poco. La ciencia de los mecanismos de detección

 

17 septiembre 2023.- Todos hemos oído hablar de los cinco sabores que nuestra lengua puede detectar: ​​dulce, ácido, amargo, salado-umami y salado. Pero el número real es en realidad seis, porque tenemos dos sistemas separados de sabor a sal. Uno de ellos detecta los atractivos niveles relativamente bajos de sal que hacen que las patatas fritas tengan un sabor delicioso. El otro registra altos niveles de sal, suficiente para hacer ofensivos los alimentos demasiado salados y disuadir el consumo excesivo.

Exactamente cómo nuestras papilas gustativas perciben los dos tipos de salinidad es un misterio que ha requerido unos 40 años de investigación científica para desentrañar, y los investigadores aún no han resuelto todos los detalles. De hecho, cuanto más observan la sensación de sal, más extraña se vuelve.

Durante los últimos 25 años se han elaborado muchos otros detalles del gusto . Para el dulce, el amargo y el umami, se sabe que los receptores moleculares de ciertas células de las papilas gustativas reconocen las moléculas de los alimentos y, cuando se activan, inician una serie de eventos que finalmente envían señales al cerebro.

Lo ácido es ligeramente diferente: lo detectan las células de las papilas gustativas que responden a la acidez , según descubrieron recientemente los investigadores.

En el caso de la sal, los científicos comprenden muchos detalles sobre el receptor bajo en sal, pero se ha retrasado una descripción completa del receptor con alto contenido de sal, al igual que la comprensión de qué células de las papilas gustativas albergan cada detector.

Un fino equilibrio

Nuestra doble percepción de la salinidad nos ayuda a caminar en la cuerda floja entre las dos caras del sodio, un elemento crucial para el funcionamiento de músculos y nervios pero peligroso en grandes cantidades. Para controlar estrictamente los niveles de sal, el cuerpo controla la cantidad de sodio que expulsa en la orina y controla la cantidad que ingresa por la boca.

Si un animal ingiere demasiada sal, el cuerpo intenta compensarlo reteniendo agua para que la sangre no esté demasiado salada. En muchas personas, ese volumen extra de líquido aumenta la presión arterial. El exceso de líquido ejerce presión sobre las arterias; con el tiempo, puede dañarlos y crear las condiciones para una enfermedad cardíaca o un derrame cerebral.

Pero un poco de sal es necesaria para los sistemas del cuerpo, por ejemplo para transmitir señales eléctricas que subyacen a los pensamientos y sensaciones. Las consecuencias de muy poca sal incluyen calambres musculares y náuseas (es por eso que los atletas toman Gatorade para reemplazar la sal perdida con el sudor) y, si pasa suficiente tiempo, shock o muerte.

Los científicos que buscaban receptores del gusto de la sal ya sabían que nuestros cuerpos tienen proteínas especiales que actúan como canales para permitir que el sodio atraviese las membranas nerviosas con el fin de enviar impulsos nerviosos. Pero razonaron que las células de nuestra boca deben tener alguna forma adicional y especial de responder al sodio de los alimentos.

Una pista clave sobre el mecanismo llegó en la década de 1980, cuando los científicos experimentaron con un fármaco que impide que el sodio entre en las células renales. Este fármaco, cuando se aplicó a la lengua de las ratas, impidió su capacidad para detectar estímulos salados . Resulta que las células renales utilizan una molécula llamada ENaC (pronunciada “ee-nack”) para absorber el exceso de sodio de la sangre y ayudar a mantener niveles adecuados de sal en la sangre. El hallazgo sugirió que las células de las papilas gustativas sensibles a la sal también usaban ENaC.

Para demostrarlo, los científicos diseñaron ratones para que carecieran del canal ENaC en sus papilas gustativas. Estos ratones perdieron su preferencia normal por las soluciones ligeramente saladas, informaron los científicos en 2010, confirmando que ENaC era, de hecho, el receptor de la sal buena.


Hasta ahora, todo bien. Pero para comprender realmente cómo funciona el sabor a buena sal, los científicos también necesitarían saber cómo la entrada de sodio en las papilas gustativas se traduce en un "¡mmm, salado!".  Y para comprender esa transmisión de señales, los científicos necesitaban encontrar en qué parte de la boca comenzaba la señal.

La respuesta podría parecer obvia: la señal comenzaría desde el conjunto específico de células de las papilas gustativas que contienen ENaC y que son sensibles a los sabrosos niveles de sodio. Pero esas células no resultaron fáciles de encontrar. Resulta que ENaC se compone de tres piezas diferentes, y aunque se encuentran piezas individuales en varios lugares de la boca, a los científicos les resultó difícil encontrar células que contengan las tres.

En 2020, un equipo dirigido por el fisiólogo Akiyuki Taruno de la Universidad de Medicina de la Prefectura de Kioto en Japón informó que por fin habían identificado las células gustativas del sodio . 

Los investigadores comenzaron con la suposición de que las células detectoras de sodio generarían una señal eléctrica cuando hubiera sal presente, pero no si el bloqueador EnaC también estuviera allí. Encontraron una población de células de este tipo dentro de las papilas gustativas aisladas del medio de las lenguas de los ratones, y resultaron producir los tres componentes del canal de sodio ENaC.

De este modo, los científicos ahora pueden describir dónde y cómo los animales perciben los niveles deseables de salCuando hay suficientes iones de sodio fuera de las células clave de las papilas gustativas en el área media de la lengua, los iones pueden ingresar a estas células utilizando la puerta de enlace ENaC de tres partes. Esto reequilibra las concentraciones de sodio dentro y fuera de las células. Pero también redistribuye los niveles de cargas positivas y negativas a través de la membrana celular. Este cambio activa una señal eléctrica dentro de la célula. Luego, la célula de la papila gustativa envía el mensaje "¡Mmmm, salado!" hacia el cerebro. 


¡Demasiado salado!

Pero este sistema no explica el "¡Mmmm, demasiada sal!" que las personas también podemos recibir, generalmente cuando probamos algo que es más del doble de salado que nuestra sangre. Aquí la historia es menos clara.

El otro componente de la sal, el cloruro,  podría ser clave , sugieren algunos estudios. Recuerde que la estructura química de la sal es cloruro de sodio, aunque cuando se disuelve en agua se separa en iones de sodio con carga positiva e iones de cloruro con carga negativa. El cloruro de sodio crea la sensación más salada, mientras que el sodio combinado con compuestos más grandes y de múltiples átomos tiene un sabor menos salado. Esto sugiere que el compuesto principal del sodio podría contribuir de manera importante a la sensación de alto contenido de sal, ya que algunos compuestos saben más salados que otros. Pero en cuanto a exactamente cómo el cloruro podría causar un sabor alto a sal, "nadie tiene idea".

Una pista surgió del trabajo de un equipo investigador con un ingrediente de aceite de mostaza: en 2013, informaron que este componente reducía la señal de alto contenido de sal en las lenguas de los ratones. Curiosamente, el mismo compuesto de aceite de mostaza también casi eliminó la respuesta de la lengua al sabor amargo, como si el sistema de detección de alto contenido de sal estuviera a cuestas del sistema de sabor amargo.

Y la cosa se volvió aún más extraña: las células de sabor amargo parecían responder también a los altos niveles de sal. Los ratones que carecían de uno u otro de los sistemas de sabor amargo o agrio se sentían menos disgustados por el agua extremadamente salada, mientras que aquellos que carecían de ambos sorbían alegremente el producto salado.

No todos los científicos están convencidos, pero los hallazgos, si se confirman, plantean una pregunta interesante: ¿por qué las cosas súper saladas no tienen también un sabor amargo y ácido? Podría deberse a que el sabor demasiado salado es la suma de múltiples señales, no solo una entrada, dice Michael Gordon, neurocientífico de la Universidad de Columbia Británica en Vancouver, coautor, con Taruno, de una discusión sobre lo conocido y lo desconocido de Sabor a sal en la Revisión Anual de Fisiología de 2023 .

A pesar del liderazgo del aceite de mostaza, los intentos de encontrar la molécula receptora responsable de la sensación de sabor rico en sal hasta ahora no han sido concluyentes. En 2021, un equipo japonés informó que las células que contienen TMC4, un canal molecular que permite que los iones de cloruro entren en las células, generaban señales cuando se exponían a altos niveles de sal en placas de laboratorio. Pero cuando los investigadores diseñaron ratones sin el canal TMC4 en ninguna parte de su cuerpo, no hizo mucha diferencia en su aversión al agua extremadamente salada. No hay una respuesta definitiva en este momento.

Como complicación adicional, no hay forma de estar seguro de que los ratones perciban los sabores salados exactamente de la misma manera que las personas. Nuestro conocimiento sobre el sabor de la sal en los seres humanos es bastante limitado. 

Las personas ciertamente pueden distinguir los niveles deseables de sal baja de la sensación repugnante y alta de sal, y el mismo receptor ENaC utilizado por los ratones parece estar involucrado . Pero los estudios con el bloqueador de los canales de sodio ENaC en personas varían de manera confusa , y a veces parecen disminuir el sabor a sal, pero otras veces lo mejoran.

Una posible explicación es el hecho de que las personas tienen una cuarta pieza extra de ENaC, llamada subunidad delta, de la que carecen los roedores. Puede reemplazar una de las otras piezas, quizás creando una versión del canal que sea menos sensible al bloqueador ENaC .

Cuarenta años después de investigaciones sobre el sabor de la sal, los investigadores todavía tienen preguntas sobre cómo la lengua de las personas percibe la sal y cómo el cerebro clasifica esas sensaciones en cantidades "justas" versus "demasiadas". 

Lo que está en juego es algo más que satisfacer una curiosidad científica: dados los riesgos cardiovasculares que una dieta rica en sal plantea para algunos de nosotros, es importante comprender el proceso. Los investigadores incluso sueñan con desarrollar mejores alternativas a la sal o potenciadores que crearían un sabor delicioso sin riesgos para la salud. Pero está claro que tienen más trabajo por hacer antes de inventar algo que podamos esparcir en nuestros platos a placer, sin preocupaciones por la salud.

Fuente: Knowable magazine

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