Detta protokoll mäter människors smak svaren och inkluderar en kort anatomisk bedömning, ett kort smak prov och en valideringsmetod som använder motivets rapporterade känsla och smak receptor genotyp.
Framväxande vikten av smak i medicin och biomedicinsk forskning och ny kunskap om dess genetiska underbyggnad, har motiverat oss att komplettera klassiska smak-testmetoder på två sätt. Först förklarar vi hur du gör en kort bedömning av munnen, inklusive tungan, att säkerställa att det finns smak papiller och observera tecken på relevant sjukdom. För det andra drar vi på genetik att validera smak testdata genom att jämföra rapporter av upplevda bitterhet intensitet och medfödda receptor genotyper. Discordance mellan objektiva mått av genotyp och subjektiva rapporter av smakupplevelse kan identifiera samling datafel, distraherad ämnen eller de som inte har förstått eller följde instruktionerna. Vår förhoppning är att snabb och giltig smak tester kan övertyga forskare och kliniker att bedöma smaken regelbundet, vilket gör smak testning lika vanligt som testning för hörsel och syn. Slutligen, eftersom många vävnader i kroppen uttrycka smak receptorer, smak Svaren kan tillhandahålla en proxy för vävnad känslighet någon annanstans i kroppen och därmed fungera som en snabb, point-of-care test till guide diagnos och ett verktyg för forskning att utvärdera smak receptor proteinfunktion.
Åtgärder av mänskliga smakföreställningen kan vara både del av sjukvård och ett mål av biomedicinsk forskning, men smaken har fått knappa uppmärksamhet jämfört med hörsel och syn (tabell 1). Ur medicinsk, när kliniker utvärderar patienter är klagar över smak förlust, i de flesta fall den faktiska förlusten lukten1, vilket har lett till avskedanden av smak förlust som en ovanligt och ofta ogiltiga presentera klagomål. Smak snedvridningar (dysgeusi) är vanligare och ofta uppstår från de sekundära effekterna av mediciner eller perifer nerv skada2,3, men varken form har en effektiv behandling (andra än stoppa medicineringen). Kliniker har också ignorerat smak förlust eftersom det har hittills haft föga diagnostiska eller prognostiska värde på egen hand. Men även om mätningen av smak har varit ett bakvatten, kan det nu in mainstream medicin med återupplivandet av en historisk uppskattning att smaken kan vara en diagnostisk eller prognostiska verktyg4,5. Exempelvis kan bitterhet uppfattning förutsäga immunförsvaret6 eller viljan hos en patient att ta medicin7. Biomedicinsk forskare har dock i hög grad försummat smak. Detta ouppmärksamhet kan delvis återspegla det faktum att tidiga framsteg i att förstå denna sensoriska system har sina rötter i experimentell psykologi8, ett fält som de i medicin kan vara relativt obekant. Dessutom har förnyat intresse i smak inlett standardiserade smak metoder9 som bygger på tidigare metoder10, som samtidigt omfattande är långa och olämpligt för kliniska inställningar. Slutligen kan vara förtroendet för smak åtgärder svag eftersom försökspersonerna rapportera om sin egen erfarenhet och validering av sina yttranden har hittills saknats. Vår förhoppning är att en enkel åtgärd som utredare eller kliniker kan enkelt administrera kommer att vinna i popularitet med båda beståndsdelar. Här beskriver vi en enkel smak examen protokoll som har tre delar: en bedömning av munhålan, testet smak och en validering steg med hjälp av medfödda genotyp. Först, vi ge biologiska sammanhang för dessa, som slå samman enkla övningar inom medicin, sensoriska åtgärder från experimentell psykologi och validering av svaren med hjälp av genotyp och genetik.
Smakföreställningen börjar i munnen, så en effektiv smak examen behöver innehålla en kort klinisk bedömning för uppenbara munsjukdomar, rodnad, svullnad och andra missfärgningar. Munhålan innehåller sju underwebbplatser: tungan, gingiva, golvet i munnen, buckala slemhinna, labial slemhinna, hårda gommen och retromolar trigone. Tidigare studier av människors smak fokuserade på friska deltagare eller de med väl definierade sjukdomar, men som smak testning blir rutin i läkarundersökningar, är det viktigt att registrera tillståndet i munhålan som en del av förfarandet.
Tungan själv är en muskulös struktur inneslutet i slemhinna; utspridda över dess dorsala ytan är papiller, de små upphöjda strukturer som ger tungan dess unika konsistens och innehåller smak-receptorceller. Vi klassificera papiller av sin form: fungiform, filiform, BLADLIK och circumvallate. Fungiform papiller (FP) är ligger anterolaterally på tungan och är runda, med en svamp form11. Utredarna har publicerat flera användbara metoder för att kvantifiera FP och vi direkt läsare till dessa källor för mätning protokoll12,13,14,15,16. BLADLIK papiller, formade som sidor i en bok (folia), ligger uteslutande på den laterala bakre tungan yta11. Circumvallate papiller, Funna i den sulcus terminalis av tungan bas, är stora kupol-formade strukturer omgiven av slemhinnor väggar (Latin omständig, ”surround”, + vallum, ”vägg”)11. Den mest talrika papiller, den filiform, är långa och tunna och innehåller inte smak receptorer.
Människor skiljer sig i tungan anatomi. Medan de anatomiska variationen är okänd, bestäms den delvis av medfödda genetiska variation, med utredare rapportering 31% konkordans tungan anatomi bland tvåäggstvillingar tvillingar och 60% konkordans bland monozygota tvillingar17. Papillär densitet skiljer sig också bland människor, och även om det är sällsynt, minst en genetisk sjukdom (familjär dysautonomi) resulterar i en medfödd avsaknad av smak papiller18,19,20. Således innan du utför psykofysisk testning, är det bra att bekräfta förekomsten av FP som en del av den kort bedömningen och notera den relativa storleken och färgen på tungan och bevis på oral sjukdom.
Den smak papiller innehåller de sensoriska celler som när stimuleras initiera smakupplevelse. Människor klarar av avkänning minst fem klasser av smak: salt, surt, bitter, sött och umami. Medan salt, signalera sött och umami smak signalera förekomsten av värdefullt livsmedelskällor som innehåller natriumklorid, glukos och aminosyror, respektive, bitterhet och syrlighet förekomsten av potentiella gifter och syror från bakteriell nedbrytning av mat, respektive, och framkalla aversivt beteende21. Salta och sura smaker är sensorik genom aktivering av jonkanaler som finns i vissa typer av smak celler, även om förståelsen av salt transduktion utvecklas och det kan kräva typ I-celler samt22,23. Bitter, sött och umami uppstår från aktivering av G-proteinkopplade receptorer på typ II smak celler, var anpassade till en viss smak. Heterodimerer av subunits av tre särskilda receptorer transduce sött och umami medan bitter föreningar aktivera en grupp av 25 olika bitter receptorer24. Dessa bittra receptorer kan svara på flera bittra föreningar, och en enda bitter förening stimulerar ofta mer än en receptor25. Trots den senaste utvidgningen av kunskap om den molekylära basen för smak, kan nya vägar26 och nya upptäckter bortom de traditionella fem smak egenskaperna (t.ex., kalcium27 eller fettsyra28 uppfattning) ligga framåt.
Det finns minst två överraskande aspekter av smak familjer receptorer: gener som kodar för dessa receptorer kan skilja sig markant i DNA-sekvensen och därmed fungera bland människor, och många vävnader i kroppen uttrycka dessa gener21,29 , 30 , 31. dessa extraorala platser inkluderar hjärnan, sköldkörtel, övre och nedre luftvägarna och mag-tarmkanalen, bland många andra21,29,30,31. Medan de smakreceptorerna på dessa platser inte deltar i smakföreställningen i traditionell mening, bemärkelse de sannolikt den lokala kemiska miljö29,32. Till exempel cilierade epitel i den övre luftvägarna uttrycker den bittra receptorn T2R38 (Bitter smak Receptor 38), som reagerar på kemiska föreningar produceras av bakterier och påverkar det medfödda immunförsvar32, såsom ökar mukociliär clearance och nivåer av antimikrobiella peptider och kväveoxid. Detta konstaterande har medicinska konsekvenser för kronisk bihåleinflammation, en sjukdom i kronisk bakteriell infektion och inflammation i övre luftvägarna och bihålorna.
Av särskild betydelse för smaken examen som vi beskriver här är att T2R38 bitter smak receptorn, kodas av genen TAS2R38 , uppvisar genetisk variabilitet och därför varierande smak känslighet. Perceptuella skillnader för den bittra förening phenylthiocarbamide (PTC) beskrevs först av kemisten Arthur Fox33; denna förening identifierades senare som en agonist av den T2R38 receptor34. Individuella skillnader uppkommer DNA sekvensen av genen TAS2R38 , som har tre single-nucleotide polymorphisms, varje högproducerande aminosyra substitutioner (A49P, A262V och I296V; A: alanin, P: prolin, V: valin, I: isoleucin). Två gemensamma haplotyper resultera, PAV och AVI, med PAV/PAV individer är mycket känsliga för PTC (”provsmakare”), AVI/AVI individer är relativt okänsliga (”icke-provsmakare”) och heterozygot AVI/PAV individer att vara mer variabel i deras känslighet 35. det finns fler exempel på genetisk variation påverkar bitter uppfattning, t.ex., smak receptor T2R19, kodas av genen TAS2R19 , likaså uppvisar genetisk variabilitet och olika smak känslighet för den bittra föreningen kinin36. Jämväl, variation i TAS2R31 påverkar den upplevda bitterheten av en av den hög styrka sötningsmedel37,38,39.
Här beskriver vi en snabb metod för att karakterisera patientens smaksinne som bygger på hög avkastning protokoll i klinisk medicin, experimentell psykologi och genetik.
Betydelsen av denna metod är att den använder ett multidisciplinärt angreppssätt med funktioner från medicin (muntlig tentamen), experimentell psykologi (testet smak) och genetik (en valideringsstegen). Smak information är benägna att utveckla som diagnostiska och prognostiska verktyg eftersom smak ger ett fönster in i funktionen av proteiner någon annanstans i kroppen. Från experimentell psykologi synpunkt, kan tillägg av en enkel tentamen identifiera patienter som inte är lämpliga för studier av normativa…
The authors have nothing to disclose.
Utmärkelser från National Institutes of Health stöds denna forskning (R01DC013588 till NAC, R21DC013886 till NAC och KVR och NIDCD administrativa forskning tillägg att främja uppkomsten av klinikern-forskare i Chemosensory forskning till JED). Vi samlat genotyp data från utrustning som köpts delvis med NIH medel från OD018125.
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 |