امتحان الذوق: اختبار قصيرة، وتم التحقق من صحتها
Summary
هذا البروتوكول تدابير الردود الذوق البشري ويشمل تقييما موجزاً تشريحية واختبار طعم قصيرة، وأسلوب التحقق من صحة باستخدام عن الإحساس والذوق الوراثي هذا الموضوع مستقبلات.
Abstract
الناشئة أهمية الذوق في الطب والبحوث الطبية الحيوية، ومعارف جديدة عن عن الأسس الجينية، قد دفعتنا إلى استكمال أساليب اختبار الذوق الكلاسيكي بطريقتين. أولاً، نحن تشرح كيفية القيام بتقييم موجز للفم، بما في ذلك اللسان، لضمان أن الذوق الحليمات موجودة وملاحظة أدلة أمراض ذات الصلة. ثانيا، نحن رسم في علم الوراثة التحقق من صحة بيانات اختبار الذوق بتقارير مقارنة كثافة المتصورة المرارة والوراثية مستقبلات خلقي. ويمكن تحديد الخلافات بين تدابير موضوعية للنمط الوراثي، والتقارير الذاتية لتجربة طعم أخطاء جمع البيانات، ويصرف المواضيع أو أولئك الذين لم يفهم أو لم يتبع تعليمات. توقعنا أن اختبارات سريعة وصحيحة طعم يمكن إقناع الباحثين والأطباء لتقييم الذوق بانتظام، مما يجعل اختبار طعم شائعة مثل اختبار السمع والرؤية. أخيرا، نظراً لأن العديد من أنسجة الجسم التعبير عن مستقبلات الذوق، طعم الردود قد توفر بديلاً لحساسية الأنسجة في أماكن أخرى من الجسم و، وبالتالي بمثابة اختبار السريع، ونقطة من الرعاية لدليل التشخيص وأداة بحث لتقييم مستقبلات الذوق وظيفة البروتين.
Introduction
يمكن أن تكون تدابير النظرة البشرية طعم جزءا من الرعاية الطبية وهدفا للبحوث الطبية الحيوية، ولكن الذوق تلقي اهتمام ضئيل بالمقارنة مع جلسة الاستماع والرؤية (الجدول 1). من وجهة نظر طبية، عند تقييم الأطباء المرضى الذين يشكون من فقدان الذوق، في معظم الحالات الخسارة الفعلية رائحة1، مما أدى إلى إقالة طعم الخسارة بشكوى تقديم غير المألوف وغالباً غير صالح. طعم التشوهات (ديسجيوسيا) هي أكثر شيوعاً، وكثيراً ما تنشأ من الآثار الثانوية للأدوية أو إصابات الأعصاب الطرفية2،3، ولكن النموذج لا يحتوي على علاج فعال (بخلاف وقف الدواء). لقد تجاهل الأطباء أيضا طعم الخسارة لأنه كان حتى الآن قليلة القيمة التشخيصية أو تشخيصية بمفردها. بيد رغم أن قياس الذوق المعزل، فإنه قد يكون تدخل الآن الطب الرئيسية مع أحياء التقدير التاريخية على أن الطعم قد يكون أداة تشخيصية أو تشخيصية4،5. على سبيل المثال، يمكن التنبؤ بمرارة تصور وظيفة المناعة6 أو رغبة المريض في أخذ الدواء7. ومع ذلك، الباحثين الطبية قد أهملت إلى حد كبير طعم. هذا الإهمال، يعكس جزئيا، حقيقة أن إحراز تقدم مبكر في فهم هذا النظام الحسي له جذوره في علم النفس التجريبي8، حقل معها في الطب قد يكون غير مألوف نسبيا. وعلاوة على ذلك، بشرت الاهتمام المتجدد بطعم في أساليب موحدة طعم9 التي تبني في وقت سابق أساليب10، بينما شاملة هي مطولة وغير مناسبة لإعدادات السريرية. أخيرا، يمكن أن يكون الثقة في تدابير الذوق ضعيفة لمواضيع تقرير عن تجربتها الخاصة وحتى الآن التي تفتقر إلى التحقق من صحة تلك الملاحظات. وأملنا هو أن مقياس بسيط يمكن بسهولة إدارة المحققين أو الأطباء سوف تكتسب شعبية مع كل المكونات. هنا يمكننا وصف بروتوكول امتحان طعم بسيط يحتوي على ثلاثة أجزاء: تقييم تجويف الفم، واختبار الذوق، وخطوة التحقق من صحة باستخدام النمط الوراثي خلقي. أولاً، نحن نقدم سياق البيولوجية لهذه الإجراءات، الذي دمج الممارسات البسيطة في الطب، والتدابير الحسية من علم النفس التجريبي، والتحقق من صحة الردود باستخدام النمط الوراثي، وعلم الوراثة.
يبدأ التصور طعم في الفم، وحتى امتحان طعم فعال ينبغي أن تتضمن تقييما موجزاً سريرية لأمراض الفم واضحة، احمرار، تلون تورم وغيرها. تجويف الفم يحتوي على سبع مواقع فرعية: اللسان، اللثة، الكلمة من الفم والشدق والأغشية المخاطية الشفوية، والحنك الصلب وتريجوني ريترومولار. الدراسات السابقة للذوق البشري يركز على المشاركين صحية أو المصابين بأمراض محددة تحديداً جيدا، ولكن اختبار طعم يصبح روتينيا في الفحوص الطبية، من المهم لتسجيل حالة تجويف الفم كجزء من الإجراءات.
باللغة نفسها بنية العضلات المغطى في الغشاء المخاطي؛ يتم تنقيط سطحه الظهرية الحليمات، هياكل أثارت الصغيرة التي تعطي اللسان، مادة فريدة من نوعها، وتحتوي على خلايا مستقبلات الذوق. نحن تصنيف الحليمات بشكلها: فونجيفورم، تنتا وفليت وسيركومفالاتي. فونجيفورم الحليمات (FP) أنتيرولاتيرالي يقع على اللسان وهي الجولة، مع شكل فطر11. المحققين قد نشرت عدة أساليب مفيدة لتحديد وتنظيم الأسرة، ونحن توجه القراء إلى هذه المصادر لقياس البروتوكولات12،13،14،،من1516. الحليمات فليت، على شكل مثل الصفحات من كتاب (فندق folia)، تقع حصرا على الخلفي الجانبي اللسان السطحية11. الحليمات سيركومفالاتي، وجدت في تيرميناليس ناصف قاعدة اللسان، وهياكل على شكل قبة كبيرة محاطة بالجدران المخاطية (اللاتينية الشاملة له، “تطويق”، + بلوم، “الجدار”)11. معظم نتوءات عديدة، تنتا، هي طويلة ورقيقة، ولا تحتوي على مستقبلات الذوق.
يختلف الناس في تشريح اللسان. بينما مصادر هذا الاختلاف التشريحية غير معروفة، يتحدد جزئيا فطرية التنوع الوراثي، مع المحققين الإبلاغ عن التوافق 31% من تشريح اللسان بين مدى التطابق التوائم و 60% الزيجوت بين التوائم الزيجوت17. الكثافة حليمي يختلف أيضا بين الناس، وعلى الرغم من النادر، الأمراض الوراثية واحد على الأقل (ديسوتونوميا الأسرية) النتائج في فترة غياب خلقية للذوق الحليمات18،،من1920. وهكذا، قبل إجراء الاختبارات النفسية، أنها مفيدة لتأكيد وجود تنظيم الأسرة كجزء من تقييم مختصر وملاحظة الحجم النسبي ولون اللسان وأدلة للمرض عن طريق الفم.
تحتوي على نتوءات الذوق الحسية الخلايا التي عند حفز الإحساس بطعم الشروع. البشر قادرون على الاستشعار على الأقل خمس فئات من الذوق: المالح والحامض والمر والحلو وقلبي. بينما المالح والحلو، والأذواق اومامي مؤشرا على وجود مصادر القيمة الغذائية التي تحتوي على كلوريد الصوديوم والجلوكوز، والأحماض الأمينية، على التوالي، المرارة والمرارة إشارة وجود السموم والأحماض المحتملة من التحلل الجرثومي من المواد الغذائية، على التوالي، والحث على سلوك البرود21. هي ترانسدوسيد المالح والحامض اﻷذواق من خلال تفعيل قنوات أيون التي وجدت في بعض أنواع خلايا الذوق، وعلى الرغم من أن يتطور فهم توصيل الملح، وقد يتطلب الأمر نوع أنا الخلايا، فضلا عن22،23. المر والحلو وقلبي تنشأ عن تنشيط مستقبلات ز-البروتين-يقترن النوع الثاني طعم الخلايا، كل انسجاما مع طعم خاص. هيتيروديميرس من وحدات فرعية مستقبلات خاصة ثلاثة ترانسدوسي حلوة وقلبي حين مركبات المريرة تنشيط مجموعة من مستقبلات مريرة مختلفة 2524. هذه المستقبلات مريرة يمكن أن تستجيب لعدة مركبات المريرة، ومجمع المر واحد كثيرا ما يحفز مستقبلات أكثر من25. وعلى الرغم من التوسع الأخير لمعرفة الأساس الجزيئي للذوق، مسارات الرواية26 واكتشافات جديدة تتجاوز الصفات طعم الخمس التقليدية (مثلاً، تصور28 27 أو الأحماض الدهنية الكالسيوم) قد تنتظرنا.
هناك جانبان الدهشة على الأقل من أسر مستقبلات الذوق: الجينات التي رمز لهذه المستقبلات يمكن أن تختلف بشكل ملحوظ في تسلسل الحمض النووي ومن ثم تعمل بين الناس، وأعرب العديد من أنسجة الجسم هذه الجينات21،29 , 30 , 31. وتشمل هذه المواقع اكستراورال الدماغ، والغدة الدرقية، والعلوي والسفلي من الجهاز التنفسي، والجهاز الهضمي، ضمن أشياء أخرى كثيرة21،29،،من3031. بينما مستقبلات الذوق في هذه المواقع لا يشاركون في تصور الذوق بالمعنى التقليدي، يرجح أن شعروا29،البيئة الكيميائية المحلية32. على سبيل المثال، تعرب ظهارة عضو من الجهاز التنفسي العلوي عن مستقبلات المريرة T2R38 (مرارة طعم مستقبلات 38)، الذي يستجيب للمركبات الكيميائية التي تنتجها البكتيريا ويؤثر في الاستجابة المناعية الفطرية32، مثل زيادة إزالة موكوسيلياري ومستويات الببتيدات المضادة للميكروبات وأكسيد النتريك. وهذا الاستنتاج قد آثار الطبي ل rhinosinusitis المزمن، ومرض عدوى البكتيرية المزمنة والتهاب الجهاز التنفسي العلوي والجيوب الأنفية.
من أهمية خاصة بالنسبة للذوق امتحان يصف لنا هنا هو أن مستقبلات المذاق المر T2R38، مرمزة بواسطة الجين TAS2R38 ، معارض التنوع الجيني وحساسية الذوق ولذلك المتغير. ووصفت الصيدلي فوكس آرثر33؛ أولاً الاختلافات الإدراكية ل phenylthiocarbamide مجمع المر (PTC) بعد ذلك حدد هذا المركب كمؤثر مستقبلات T2R3834. تنشأ الفروق الفردية من تسلسل الحمض النووي الجينات TAS2R38 ، التي لديها مجمع واحد-النوكليوتيدات الثلاثة، الأشكال المتعددة كل الاستبدالات الأحماض الأمينية المردود (A49P و A262V و I296V؛ ج: ألانين، برولين p:، الخامس: فالين، الأول: آيسولوسين). يؤدي اثنين من haplotypes المشترك، تقارير سير العمل ووافي، مع الأفراد تقارير سير العمل/تقارير سير العمل يجري حساسة للغاية للمؤسسة العامة للاتصالات (“المتذوقون”) والأفراد أفي/أفي نسبيا ويجري غير حساسة (“غير-المتذوقون”) والأفراد أفي/تقارير سير العمل متخالف يجري أكثر من متغير في حساسيتها 35-وهناك المزيد من الأمثلة للتباينات الوراثية التي تؤثر على الإدراك المرير، مثلاً، ومستقبلات الذوق T2R19، مرمزة بواسطة الجينات TAS2R19 ، وبالمثل معارض التنوع الجيني واختلاف حساسية الذوق إلى مجمع المر 36من الكينين. وبالمثل، يؤثر التباين في TAS2R31 مرارة تصور واحدة من38،،من37المحليات فاعلية عالية39.
هنا يصف لنا طريقة سريع لتوصيف المريض الإحساس بطعم التي تعتمد على بروتوكولات عالية الغلة في الطب السريري وعلم النفس التجريبي وعلم الوراثة.
Protocol
Representative Results
Discussion
أهمية هذا الأسلوب أنه يستخدم نهجاً متعدد التخصصات مع ميزات من الطب (الامتحان الشفوي) وعلم النفس التجريبي (اختبار الذوق) وعلم الوراثة (خطوة التحقق من صحة). معلومات طعم من المرجح أن تضع كأداة تشخيصية وتنبؤاتها للذوق يوفر نافذة في وظيفة البروتينات في أماكن أخرى من الجسم. من وجهة نظر علم نفس تجر…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
جوائز من “معاهد الصحة الوطنية” ودعم هذه البحوث (R01DC013588 إلى بريدًا، R21DC013886 إلى الائتلاف والحد من إخطار الكوارث، و NIDCD الملحق البحوث الإدارية لتشجيع ظهور للطبيب-العلماء في “البحوث تشيموسينسوري” بجد). ونحن جمع بيانات التركيب الوراثي من المعدات التي تم شراؤها في جزء من OD018125 مع صناديق المعاهد الوطنية للصحة.
Materials
| Disposable diagnostic penlight | Primacare | DL-9223 | |
| UltraLite Pro headlight | Integra LifeSciences | AX2100BIF | |
| Millipore Q-Gard 2 water purification system | EMB Millipore | QGARD00D2 | |
| Denatonium benzoate | Sigma Aldrich | D5765 | |
| Phenylthiocarbamide | Sigma Aldrich | P7629 | |
| Quinine hydrochloride dihydrate | Sigma Aldrich | Q1125 | |
| Sodium Chloride | Sigma Aldrich | S1679 | |
| Sucrose | Sigma Aldrich | S0389 | |
| Glass scintillation vials | Thomas Scientific | 1230L59 | Same as Wheaton catalog no. 986580 |
| Oragene Discover OGR-500 DNA collection kit | DNA Genotek | OGR-500 | |
| prepIT L2P Protocol reagents | DNA Genotek | PT-L2P-5 | |
| rs713598 TaqMan SNP genotyping assay | ThermoFisher Scientific | C___8876467_10 | |
| rs1726866 TaqMan SNP genotyping assay | ThermoFisher Scientific | C___9506827_10 | |
| rs10246939 TaqMan SNP genotyping assay | ThermoFisher Scientific | C___9506826_10 | |
| rs10772420 TaqMan SNP genotyping assay | ThermoFisher Scientific | C___1317426_10 |
References
- Cowart, B. J., Young, I. M., Feldman, R. S., Lowry, L. D. Clinical disorders of smell and taste. Occupational Medicine. 12 (3), 465-483 (1997).
- Ackerman, B. H., Kasbekar, N. Disturbances of taste and smell induced by drugs. Pharmacotherapy. 17 (3), 482-496 (1997).
- Kveton, J. F., Bartoshuk, L. M. The effect of unilateral chorda tympani damage on taste. Laryngoscope. 104, 25-29 (1994).
- Fischer, R. A., Griffin, F. Pharmacogenetic aspects of gustation. Drug Research. 14 (14), 673-686 (1964).
- Joyce, C. R., Pan, L., Varonos, D. D. Taste sensitivity may be used to predict pharmacological effects. Life Science. 7 (9), 533-537 (1968).
- Adappa, N. D., et al. Genetics of the taste receptor T2R38 correlates with chronic rhinosinusitis necessitating surgical intervention. International Forum of Allergy & Rhinology. , (2013).
- Lipchock, S. V., Reed, D. R., Mennella, J. A. Relationship between bitter-taste receptor genotype and solid medication formulation usage among young children: a retrospective analysis. Clinical Therapeutics. 34 (3), 728-733 (2012).
- Bartoshuk, L. M., Carterette, E. C., Friedman, M. P. . Handbook of perception: Tasting and smelling. , 2-18 (1978).
- Coldwell, S. E., et al. Gustation assessment using the NIH Toolbox. Neurology. 80 (11 Suppl 3), S20-S24 (2013).
- Mueller, C., et al. Quantitative assessment of gustatory function in a clinical context using impregnated "taste strips". Rhinology. 41 (1), 2-6 (2003).
- Reed, D. R., Tanaka, T., McDaniel, A. H. Diverse tastes: Genetics of sweet and bitter perception. Physiological Behavior. 88 (3), 215-226 (2006).
- Miller, I. J., Reedy, F. E. Variations in human taste bud density and taste intensity perception. Physiological Behavior. 47 (6), 1213-1219 (1990).
- Shahbake, M., Hutchinson, I., Laing, D. G., Jinks, A. L. Rapid quantitative assessment of fungiform papillae density in the human tongue. Brain Research. 1052 (2), 196-201 (2005).
- Spielman, A. I., Pepino, M. Y., Feldman, R., Brand, J. G. Technique to collect fungiform (taste) papillae from human tongue. Journal of Visualized Experiments. 18 (42), 2201 (2010).
- Nuessle, T. M., Garneau, N. L., Sloan, M. M., Santorico, S. A. Denver papillae protocol for objective analysis of fungiform papillae. Journal of Visualized Experiments. (100), e52860 (2015).
- Sanyal, S., O’Brien, S. M., Hayes, J. E., Feeney, E. L. TongueSim: development of an automated method for rapid assessment of fungiform papillae density for taste research. Chemical Senses. 41 (4), 357-365 (2016).
- Spielman, A. I., Brand, J. G., Buischi, Y., Bretz, W. A. Resemblance of tongue anatomy in twins. Twin Research and Human Genetics. 14 (3), 277-282 (2011).
- Kalmus, H., Smith, S. M. The antimode and lines of optimal separation in a genetically determined bimodal distribution, with particular reference to phenylthiocarbamide sensitivity. Annals of Human Genetics. 29 (2), 127-138 (1965).
- Pearson, J., Finegold, M. J., Budzilovich, G. The tongue and taste in familial dysautonomia. Pediatrics. 45 (5), 739-745 (1970).
- Fukutake, T., et al. Late-onset hereditary ataxia with global thermoanalgesia and absence of fungiform papillae on the tongue in a Japanese family. Brain. 119 (Pt 3), 1011-1021 (1996).
- Kinnamon, S. C. Taste receptor signalling – from tongues to lungs. Acta physiologica. 204 (2), 158-168 (2012).
- Lewandowski, B. C., Sukumaran, S. K., Margolskee, R. F., Bachmanov, A. A. Amiloride-insensitive salt taste is mediated by two populations of type iii taste cells with distinct transduction mechanisms. Journal of Neuroscience. 36 (6), 1942-1953 (2016).
- Vandenbeuch, A., Clapp, T. R., Kinnamon, S. C. Amiloride-sensitive channels in type I fungiform taste cells in mouse. BMC Neuroscience. 9, 1 (2008).
- Margolskee, R. F. The biochemistry and molecular biology of taste transduction. Current Opinions in Neurobiology. 3 (4), 526-531 (1993).
- Meyerhof, W., et al. The molecular receptive ranges of human TAS2R bitter taste receptors. Chemical Senses. 35 (2), 157-170 (2010).
- Yee, K. K., Sukumaran, S. K., Kotha, R., Gilbertson, T. A., Margolskee, R. F. Glucose transporters and ATP-gated K+ (KATP) metabolic sensors are present in type 1 taste receptor 3 (T1r3)-expressing taste cells. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. , (2011).
- Tordoff, M. G. Calcium: taste, intake and appetite. Physiological Review. 81, 1567-1597 (2001).
- Reed, D. R., Xia, M. B. Recent advances in fatty acid perception and genetics. Advances in Nutrition. 6 (3), 353S-360S (2015).
- Blekhman, R., et al. Host genetic variation impacts microbiome composition across human body sites. Genome Biology. 16, 191 (2015).
- Hoon, M. A., et al. Putative mammalian taste receptors: a class of taste-specific GPCRs with distinct topographic selectivity. Cell. 96 (4), 541-551 (1999).
- Laffitte, A., Neiers, F., Briand, L. Functional roles of the sweet taste receptor in oral and extraoral tissues. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic. 17 (4), 379-385 (2014).
- An, S. S., et al. Tas2r activation promotes airway smooth muscle relaxation despite beta2-adrenergic receptor tachyphylaxis. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular. , (2012).
- Fox, A. L. The relationship between chemical composition and taste. Science. 74, 607 (1931).
- Fox, A. L. The relationship between chemical constitution and taste. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 18, 115-120 (1932).
- Bufe, B., et al. The molecular basis of individual differences in phenylthiocarbamide and propylthiouracil bitterness perception. Current Biol.ogy. 15 (4), 322-327 (2005).
- Reed, D. R., et al. The perception of quinine taste intensity is associated with common genetic variants in a bitter receptor cluster on chromosome 12. Human Molecular Genetics. 19 (21), 4278-4285 (2010).
- Bobowski, N., Reed, D. R., Mennella, J. A. Variation in the TAS2R31 bitter taste receptor gene relates to liking for the nonnutritive sweetener Acesulfame-K among children and adults. Science Reports. 6, 39135 (2016).
- Allen, A. L., McGeary, J. E., Knopik, V. S., Hayes, J. E. Bitterness of the non-nutritive sweetener acesulfame potassium varies with polymorphisms in TAS2R9 and TAS2R31. Chemical Senses. 38 (5), 379-389 (2013).
- Roudnitzky, N., et al. Genomic, genetic, and functional dissection of bitter taste responses to artificial sweeteners. Human Molecular Genetics. 20 (17), 3437-3449 (2011).
- Guo, S. W., Reed, D. R. The genetics of phenylthiocarbamide perception. Annals in Human Biology. 28 (2), 111-142 (2001).
- Bartoshuk, L. M., et al. Labeled scales (e.g., category, Likert, VAS) and invalid across-group comparisons: what we have learned from genetic variation in taste. Food Quality Prefererences. 14 (2), 125-138 (2003).
