Smak- och luktsinnet. 9 sept 2013

Transkript

1 Smak- och luktsinnet 9 sept 2013

2 Från receptorpotential till aktionspotential Receptorstimuleringen lokal förändring av membranpotentialen (nästan alltid depolarisering) RP sprids passivt (elektrotont) utmed membranen Nås ett tröskelvärde för depolariseringen vid ett excitabelt membran kommer en aktionspotential att initieras

3 Tröskelvärde

4 Luktsinnet CNG Kanaler

5 olfaktoriska celler i näsans epitel Cellerna i näsans slemhinna känner av molekyler i vår omgivning Olfaktoriska cellerna bildar synapser med olfaktoriska nerven som ligger i nära kontakt Information skickas sedan till olfaktoriskt cortex vid temporala loben var den processeras

6 olfaktoriska celler i näsans epitel Cellernas utskott eller cilier på slemhinnesidan innehåller odorantreceptorer som reagerar på olika typer av molekyler Luktmolekyler är oladdade, relativt hydrofoba och i gasform i den respektive temperaturen

7 Luktreceptorerna Det finns ungefär 1000 gener som kodar för olika luktreceptorer som reagerar på olika typer av luktämnen. Dessa kan utskilja ca lukter.

8 Olika odorantreceptorer Känner av olika molekyler. Det finns dock ett betydande overlap Man hittade först receptorer för kamfer Senare för benzaldehyd (mandel), metoxypyrazin (grön peppar) och 5- androst-16-en-3-one (urin)

9 Luktreceptorerna Luktreceptorerna reagerar starkt på tioler i skunkens sekret

10 Luktreceptorerna Luktreceptorernas släktträd Dessa receptorers gener upptar upptill 5% av genomet

11 Lukt processering

12 Lukt processering Pyriform cortex thalamus neocortex -Disskrimiering, medvetande av lukter Pyriform cortex Hypthalamus, Amygdala, hippocampus -motoriska viskerala emotionella -ätande reproduktion aggression

13 Luktreceptorerna Luktreceptorerna är G-protein kopplade receptorer som kopplar till Gs G-proteinet vilket leder till ökning i cykliskt adenosin 3'5'-monofosfat (camp) camp igen aktiverar såkallade CNG kanaler eller cyklisk nukleotid aktiverade kanaler som är Na + och Ca 2+ permeabla jonkanaler

14 Olfactory transduction Olfaktoriska receptorer är Gs kopplade. En ökning i camp aktiverar CNG kanaler vilket leder till Depolarisering via Na + /Ca 2+ inflöde

15 Olfaktorisk signalöverföring CNG CNG kanalerna liknar spänningskänsliga Jonkanaler. De har ett nukleotidbindningställe i C-terminusen som binder antingen camp eller cgmp Vilket öppnar kanalen och Na+/Ca2+ inflöde sker med depolarisering som följd

16 CNG kanalfamiljen

17 CNG kanal familjen Huvudfamiljen består av följande medlemmar: CNGA1, CNGA2, CNGA3 och CNGA4. CNGA familjen fungerar som sådana bildar komplex med varandra eller bildar komplex med CNGB1 eller CNGB3 som ej fungerar ensamma Detta leder till att en mängd CNG kanalvarianter existerar

18 Structure of CNG channels

19 Different combinations of CNG channel subunits

20 Feromoner styr vårt beteende Feromonerna är steroider som Liknar könshormoner Receptorer finns i vomeronasala organet V1R och V2R receptorer 5 gener hos människor 100 hos möss 8 hos hundar

21 Smak

22 Smaklökar finns i tungans epitel foliate papilla

23 Smaksinnet Smakreceptorerna finns i tungans epitel i såkallade smaklökar. En människa har ca 9000 smaklökar.

24 Projektioner Hjärnnerverna facialis, VII, Glossopharyngeus, IX Vagus, X Lateral NTS Thalamus Neocortex -insula -temporal frontal brain region dedicated to taste, located just above the temporal lobe

25 Cortex -medvetande samt diskriminition Thalamus NTS Hypothalamus Amygdala -känslomässiga reaktioner

26 Smakreceptorer Sur och salt smak transduceras via såkallade Amiloridkänsliga Na + kanaler Såkallade ASIC kanaler öppnas i en sur omgivnig även andra kanaler har denna egenskap de fungerar som ligand aktiverade jonkanaler Besläktade kanaler reagerar på en saltig omgivnig Bitter och söt smak transduceras via G-protein kopplade receptorer

27 Salt / Surt Salt receptorer är Na + permeabla kanaler som depolariserar och orsakar aktionspotentialer Hormonet aldosteron ökar på saltreceptorernas antal ASIC kanalerna är protonaktiverade Na + permeabla kanaler som depolariserar och orsakar aktionspotentialer De hämmas av anti-inflammatoriska substanser

28 G-proteinkopplade Det finns olika familjer T2 receptorerna (T2R) är en familj med ~30 olika medlemmar som känner av molekyler som ger bitter smak (kaffein, kinin sycloheximid, propyltiourasil) Den andra familjen T1 (T1R) receptorerna innehåller 3 medlemmar som i olika kombinationer bildar receptorer för söt (T1R2+3) smak (sackaros, aspartam, sackarin och fenylalanin)..eller reagerar på amino syror (T1R1+3)

29 Bittra och söta molekyler Smakreceptorer kanaler G-protein kopplade

30 Bitter smak signalering När bittra substanser binds till sin receptor initieras en signal som aktiverar Gq liknande G-protein (Gustaducin) vilket leder till aktivering av fosfolipas 2. Signalvägen är ej väl karaktäriserad men leder till aktivering av en Na + permeabel jonkanal som heter TRPM5

31 Smak signalering TRPM5

32 Söt smak signalering Söta susbstanser binder till T1R2 och T1R3 receptorer De reagerar med ett Gs besläktat protein camp anses vara den primära signamolekylen och man tänker att signaleringeng liknar odorantreceptorernas På något sätt påverkas även K + permeabiliteten

33 Smak signalering

34 Umamy monosodium glutamate används ofta som krydda i asiatisk mat Glutamat binder till T1R1 och T1R3 receptorer En annan umami receptor liknar metabotropa glutamatreceptorer i hjärnan

35 Sammanfattning smak