Skurriler Zusammenhang: Nur dank spezieller Protonenkanäle können die Geschmacksrezeptoren auf unserer Zunge saure Reize wahrnehmen. Forscher haben nun herausgefunden, welches Gen den Bauplan für diese Kanäle enthält. Das Überraschende: Es ist das gleiche Gen, das auch für unseren Gleichgewichtssinn eine entscheidende Rolle spielt, wie sie im Fachmagazin „Science“ berichten. Das Gen, das uns sensibel für Saures macht, verleiht uns demnach auch unsere Balance.
Der Geschmack ist einer unserer ältesten und wichtigsten Sinne. Über ihn nehmen wir wahr, was wir essen und trinken, er warnt uns vor bitteren Giften und verführt zu Naschereien. Eine wesentliche Rolle spielen dabei Sensoren auf unserer Zunge. Sie können der gängigen Theorie nach fünf grundlegende Geschmacksreize unterscheiden: süß, salzig, bitter, umami und sauer.
Wie aus diesen Signalen die feinen Nuancen eines charakteristischen Aromas entstehen und welche Gene dabei mitmischen, finden Wissenschaftler jedoch erst nach und nach heraus. Auch in Sachen saurer Geschmack wissen sie vieles noch nicht: Auf welche Weise nimmt unser Körper die Aromen von Zitrone und Co wahr? Dieser Frage haben sich Emily Liman von der University of California in Dornsife und ihre Kollegen verschrieben.
Fahndung nach dem Sauer-Gen
Ihre Idee: Saure Substanzen haben einen niedrigen pH-Wert, das heißt ihre Protonenkonzentration ist hoch. Oder anders ausgedrückt: Es sind die Protonen, die etwas sauer machen. Protonen aber wandern im Körper nicht von alleine in Zellen hinein. Sie können nur durch spezielle Ionenkanäle passieren. Müssten Geschmacksrezeptoren, die saure Reize erkennen, dann nicht über einen solchen Kanal verfügen? Genau dies konnten die Forscher bereits vor einigen Jahren nachweisen. Doch welches Gen für diesen Kanal codiert, war bisher unklar.
Um das herauszufinden, suchten Liman und ihre Kollegen nach Genen, die nur in Geschmacksrezeptoren für saure Reize exprimiert werden, in anderen Geschmackssensoren jedoch nicht. Diese Gene testeten sie dann nach und nach auf ihre Funktion – bis sie schließlich fündig wurden. Es zeigte sich: Ein Gen namens Otopetrin 1 führt dazu, dass in den Zellen Protonenkanäle entstehen.
Verrückte Entdeckung
Eine verrückte Entdeckung, denn Gene aus dieser Familie bringen Wissenschaftler eigentlich mit etwas ganz Anderem als dem Geschmack in Verbindung: dem Gleichgewichtssinn. Mäuse mit einem Defekt im Otopetrin 1-Gen können sich nicht gerade aufrichten und fallen immer wieder um. Der Grund: Otopetrin 1 ist im Innenohr für die Bildung der sogenannten Otolithen mitverantwortlich.
Durch ihre träge Masse und ihre Gewichtskraft ermöglichen diese auch Ohrsteine genannten Körnchen dem Organismus, Beschleunigungen und die Richtung der Schwerkraft wahrzunehmen. Wahrscheinlich, so die Vermutung, hält das Otopetrin dabei den pH-Wert aufrecht, der für die Bildung der Steinchen vonnöten ist.
Nicht nur auf der Zunge und im Ohr
„Wir hätten niemals erwartet, dass das, was wir gesucht haben, auch im Gleichgewichtssystem zu finden ist“, sagt Liman. Für den sauren Geschmack ist demnach das gleiche Gen verantwortlich wie dafür, dass wir schwindelfrei und immer im Lot bleiben. Doch nicht nur das: Womöglich mischen Otopetrin 1 und seine Verwandten noch bei vielen weiteren Prozessen im Körper mit.
So sind Gene aus dieser Familie neben der Zunge und im Ohr auch in den Augen, im Verdauungstrakt und in den Geschlechtsorganen zu finden, wie das Team berichtet. Welche Funktion die von ihnen codierten Protonenkanäle in diesen Geweben übernehmen könnten, sei jedoch noch unklar. (Science, 2018; doi: 10.1126/science.aao3264)
(University of Southern California, 29.01.2018 – DAL)
