הלשון מכילה איברים חושיים זעירים של טעם טעימים האחראים לגילוי הטעם. בלוטות הטעם מורכבות מתאים מיוחדים המתרגמים גירויים כימיים לאותות עצביים. ביניהם, תאים מסוג II, המגיבים לגירויים מתוקים, אוממי ומרים, משתמשים בהעברת אות מבוססי ערוץ. לעומת זאת, מאמינים כי תאי סוג III מתווכים אותות חמוצים באמצעות שחרור שלפוחית סינפטית. בעוד שמנגנוני האיתות של תאי סוג II מאופיינים היטב, ניתן להבין בצורה גרועה את התהליך של העברת סינפטית שלפוחית בתאי סוג III.
העברת האות הסינפטי מסתמכת על מתחם SNARE, קבוצת חלבונים המתווכים היתוך שלפוחית. חלבון הקשור לסינפטוזום 25 (SNAP25), מרכיב מרכזי במתחם זה, חיוני לאיחוי שלפוחית סינפטית בנוירונים. בלשון, Snap25 נמצא אך ורק בתאי סוג III. איזה תפקיד ממלא SNAP25 בהעברת טעם חמוץ? כיצד הוא תורם לשחרור שלפוחית סינפטית בתאי סוג III?
כעת, צוות חוקרים בראשות פרופסור ריוסוקה יושידה ועוזר פרופסור קנגו הורי מהמחלקה לפיזיולוגיה דרך הפה באוניברסיטת אוקאמה, יפן, התייחסו לשאלות אלה במחקר חדש שפורסם בפורסם כתב העת לפיזיולוגיה והופך לרשות המקוון ב- 24 ביוני 2025.
הצוות פיתח מודל עכבר בו SNAP25 הגן נמחק באופן סלקטיבי מתאי טעם שמקורם באפיתל. עכברי נוק-אאוט מותנים אלה (CKO) שרדו לבגרות, אך עם אובדן משמעותי של תאי סוג III הן בפטריות והן בעקבות פפילות עיקריות-שניים אזורי טעם עיקריים על הלשון. לעומת זאת, תאי סוג II נותרו לא מושפעים. כדי לבחון בין אם הפחתה זו נבעה מלידת תאים או ניוון של תאים לקויים, החוקרים השתמשו ב'עקבות EDU 'כדי לתייג תאים מסוג III שנוצרו לאחרונה. הם גילו שתאי סוג III נוצרו כרגיל, אך מספרם ירד בחדות תוך 14 יום, מה שמצביע על פגם בתחזוקת תאים לטווח הארוך ולא על חידוש.
הקלטות אלקטרופיזיולוגיות של עצב צ'ורדה טימפני חשפו כי SNAP25עכברים חסרי ירידה צמצמו קשות בתגובות לחומרים טעימים חמוץ, כמו חומצה הידרוכלורית וחומצה לימונית. תגובות לטעימות מתוקות, מלוחות, מרירות ואוממי לא הושפעו, מה שמצביע על כך שהגירעון שנצפה היה ספציפי לטעם החמוץ.
"הממצאים שלנו מראים של- Snap25 יש פונקציה כפולה במערכת הטעם," אומר פרופ 'יושידה. "לא רק ש- SNAP25 עוזר לתאים אלה לשלוח אותות טעם חמוץ למוח, אלא שהוא גם חיוני להישרדותם של תאי סוג III עצמם. ללא SNAP25, התאים נעלמים בסופו של דבר, ובלעדיהם, גם האבוד היכולת לאתר חמיצות כראוי. "
כדי לבחון כיצד SNAP25 משפיעה על ההתנהגות, החוקרים השתמשו במבחן ליקוק לטווח קצר. עכברים רגילים נמנעו מפתרונות חמוצים, אך SNAP25 עכברי CKO הראו פחות סלידה. ובכל זאת, נותר הימנעות מסוימת, מה שמרמז כי מסלולים אחרים עשויים להיות מעורבים. כדי לבחון זאת, הצוות יצר עכברים כפולים עם שני האללים של ה- SNAP25 גן בתאים מסוג III- ו פוטנציאל קולטן חולף ונילואיד 1 ((TRPV1), ערוץ רגיש לפרוטון בנוירונים טריגמינליים סומטוסנסוריים. עכברי KO כפולים הראו נטייה גבוהה בהרבה ללקק חומרים חמוצים-אובדן כמעט מלא של סלידה חמוצה. ממצאים אלה מצביעים על מערכות גילוי כפולות: אחד מגושם, באמצעות תאי סוג III וסינפסות מתווכות SNAP25, וסומטוזנסורי אחד, באמצעות סיבי טריגמינל המבטאים TRPV1.
מעניין, אפילו עכברי KO כפולים אלה שמרו על תגובה מסוימת לריכוזים גבוהים של חומצה, ורמזים לקיומם של מנגנוני זיהוי חמוץ נוספים. אלה יכולים להיות פיטורים אבולוציוניים המבטיחים עדיין חומרים חומציים מזיקים ניתן לאתר גם אם מסלול תפיסת טעם אחד נכשל. ממצאי המחקר מראים כיצד תפיסת הטעם החמוץ שונה מהטעמים האחרים על ידי תלוי באופן ייחודי בסינפסות שלפוחיות דמויי נוירון. בכך, המחקר מחזק כי תאים חושיים היקפיים עשויים להשתמש במנגנונים סינפטיים קלאסיים לא רק כדי להעביר מידע אלא גם תומכים באורך החיים של התאים.
"העובדה ש- SNAP25 היא הכרחית לא רק לשחרור נוירוטרנסמיטר, אלא גם לאריכות החיים של תאים חמצניים רומזת על התפקיד הרחב יותר של חלבונים סינפטיים בשמירה על שלמות אפיתל חושית," מסכם פרופ 'יושידה.
