Les récepteurs au goût du L-glutamate – L-glutamate

Nous réunissons trois laboratoires possédant des méthodologies appropriées complémentaires (biologie moléculaire, protéomique, expression hétérologue, électrophysiologie) et deux prestataires de services (analyse du glutamate salivaire endogène et comportement alimentaire) pour réaliser le projet suivant :

1- tirant avantage de l'opportunité que constituent les sujets agueusiques au glutamate, nous allons déterminer les récepteurs impliqués dans la détection des composés umami et les polymorphismes associés en réalisant une étude de la corrélation entre le génotype et le phénotype individuels ainsi que la transmission familiale du caractère agueusique, sur une population de 200 sujets minimum. Cet aspect peut être abordé par les techniques de biologie moléculaire au niveau de l'ARNm des papilles gustatives humaines (CCPPRB n° P040805 obtenu) ainsi qu'au niveau génomique, à partir de cellules buccales desquamantes (prélèvement salivaire). Les sujets seront sélectionnés par criblage et leur sensibilité gustative pour le Chlorure de sodium, le glutamate de sodium et la 5' guanosine monophosphate seront mesurées avec précision, à différents niveaux d'intensité, à l'aide de différentes techniques psychophysiques, en supprimant l'entrée olfactive, après familiarisation aux stimulus et de manière répétée pour vérifier la consistance du phénotype agueusique ou hypogueusique.

2- La fonctionnalité des récepteurs au glutamate présents dans les cellules réceptrices gustatives des sujets humains sera étudiée par expression hétérologue, imagerie calcique et modélisation moléculaire. L'impact des mutations observées chez les sujets agueusiques sur la fonctionnalité de ces récepteurs sera étudiée par expression hétérologue couplée à l'imagerie calcique et à la modélisation moléculaire.

3- On étudiera directement l'effet stimulateur du glutamate appliqué au pôle sensoriel des cellules gustatives des bourgeons du goût de rat par les techniques d'enregistrement électrophysiologiques (enregistrement global du nerf gustatif entier; enregistrement de fibres unitaires dans les bourgeons du goût; enregistrement de cellules gustatives en patch-clamp). La possibilité d'obtenir des papilles de sujets humains permettra également d'étendre, si c'est possible techniquement, ces observations aux cellules gustatives de sujets normogueusiques et agueusiques au glutamate. De plus nos observations actuelles suggèrent un autre effet du glutamate, au niveau basolatéral des cellules réceptrices, qui serait un effet neuromodulateur de l'information réellement transmise par la corde du tympan : cet aspect de l'étude sera approfondi.

4- Selon nos observations préliminaires, un certain nombre de sujets sont moins sensibles aux ions sodium en présence de glutamate. Il convient donc : (a) d'étudier l'interaction entre les mécanismes de signalisation au Na+ et au glutamate, au niveau cellulaire, par les techniques électrophysiologiques ; (b) d'étudier le comportement de choix alimentaire des sujets dont la sensibilité au sel est inhibée en présence de glutamate (en particulier leur consommation de sodium), comparativement aux autres sujets ; c) d'identifier parmi les polymorphismes ceux qui seraient associés à cette caractéristique, en plus de ceux qui seraient associés à l'agueusie spécifique au glutamate.

Les résultats attendus de ce projet, à moyen terme, sont la connaissance des bases de la formation de l'image sensorielle gustative. A plus long terme, ils devraient permettre l'orientation de formulations renouvelées de certains produits alimentaires, dans le cas où l'effet inhibiteur du glutamate que nous observons sur la sensibilité au cation Na+ chez certaines catégories du sujets conduiraient ceux-ci à augmenter inconsciemment leur ingestion de sel.