Un equipo internacional de científicos ha resuelto una pregunta fundamental: ¿qué sucede exactamente en la lengua cuando percibimos el sabor dulce? Por primera vez, se ha determinado la estructura completa del receptor humano responsable de detectar tanto los azúcares naturales como los edulcorantes artificiales.
Este hallazgo abre la puerta a nuevas formas de reducir el consumo de azúcar sin perder el placer del sabor. La investigación, publicada en 2025 en la revista Cell, estuvo liderada por el neurocientífico Charles Zuker y su equipo del Zuckerman Institute de la Universidad de Columbia. La estructura del receptor fue resuelta mediante criomicroscopía electrónica, una técnica que permite observar complejos moleculares con altísima resolución.
El descubrimiento podría revolucionar la industria alimentaria, permitir el diseño de nuevos moduladores del sabor dulce y ofrecer herramientas para enfrentar la epidemia de obesidad y diabetes, al reducir el contenido de azúcar en los alimentos sin afectar su atractivo.
Un receptor que reconoce el dulce en todas sus formas
“Al descubrir la estructura del receptor dulce, ganamos conocimiento sobre los mecanismos moleculares que rigen cómo detectamos la dulzura, y cómo un solo receptor puede reconocer una gama tan amplia de moléculas de sabor dulce”, dijo Zhang Juen, autor del estudio e investigador de la Universidad de Columbia.
El sabor dulce es detectado por un receptor especializado en la lengua, formado por dos subunidades proteicas: TAS1R2 y TAS1R3. Este complejo funciona como una puerta de entrada molecular que activa una cascada de señales al encontrar compuestos dulces.
El estudio reveló que la subunidad TAS1R2 es la encargada de reconocer azúcares y edulcorantes, incluyendo sacarosa, sucralosa y aspartamo. Estos compuestos se unen a un sitio específico dentro de una región llamada “Venus flytrap”, por su forma similar a la planta carnívora.
En cambio, la subunidad TAS1R3 no interactúa directamente con los compuestos dulces, pero resulta indispensable para estabilizar el receptor y permitir su correcta activación. Esta arquitectura ayuda a explicar cómo un solo receptor puede detectar una gran variedad de moléculas con sabor dulce.
La percepción del dulce comienza con una forma
Las papilas gustativas cumplen una doble función: permiten disfrutar de los sabores agradables y alertan sobre posibles riesgos en los alimentos. Gracias a ellas, el ser humano puede distinguir cinco gustos fundamentales: dulce, salado, ácido, amargo y umami.
“Cada una de estas cinco cualidades gustativas envía una señal al cerebro que dice ‘esto es apetitoso’ o ‘soy reacio a esto'”, dijo Zuker.
El equipo utilizó criomicroscopía electrónica para observar el receptor en estado activo, es decir, unido a diferentes moléculas dulces. Esto permitió identificar los residuos específicos responsables de la unión con sucralosa y aspartamo.
A través de mutagénesis dirigida, los investigadores modificaron seis residuos clave de la subunidad TAS1R2 y comprobaron que esas mutaciones alteraban significativamente la respuesta al sabor dulce. Esto confirmó la precisión del sitio de unión y su papel central en la percepción.
Además, se realizó un análisis de variabilidad tridimensional que reveló movimientos coordinados entre las dos subunidades del receptor al activarse, lo cual ayuda a entender mejor su funcionamiento dinámico.
Una herramienta para diseñar alimentos más saludables
Uno de los mayores desafíos en nutrición es reducir el consumo de azúcares sin sacrificar el sabor. Este estudio ofrece una hoja de ruta estructural para crear compuestos que activen el receptor dulce con mayor eficacia, pero con menos contenido calórico.
El conocimiento detallado de la estructura permite el diseño racional de moduladores del receptor, que podrían potenciar su sensibilidad o prolongar su activación. Esto abriría la puerta a ingredientes que, con menos azúcar, generen una sensación igual o más intensa de dulzor.
Esta estrategia podría transformar la forma en que se formulan alimentos y bebidas, con aplicaciones en la industria del consumo masivo, la alimentación infantil y la prevención de enfermedades metabólicas.
La biología del gusto y sus implicaciones evolutivas
El receptor TAS1R2/TAS1R3 pertenece a la familia de receptores acoplados a proteína G (GPCR), una de las familias más antiguas y versátiles de sensores moleculares. Esta estructura también se encuentra en otros animales, aunque con diferencias funcionales.
De hecho, algunas especies, como los gatos, los delfines o ciertos murciélagos, han perdido esta función por cambios evolutivos. Estos animales ya no perciben el sabor dulce, posiblemente porque su dieta no requiere distinguirlo.
Comprender cómo funciona este receptor en humanos ayuda a explicar también por qué el dulzor tiene un papel tan central en nuestras preferencias alimentarias y en los sistemas de recompensa cerebral.
“Como todo el mundo, me encantan los dulces”, dijo Zhang Juen, coautor del estudio e investigador de la Universidad de Columbia.
“Siempre he tenido curiosidad por saber cómo mi cuerpo reconoce las moléculas dulces. Determinar la estructura del receptor dulce humano no solo satisface mi curiosidad personal, sino que también ofrece un gran potencial para las aplicaciones del consumidor. Además, me brindó una valiosa oportunidad, como neurocientífico, de ampliar mi alcance de investigación en bioquímica y biología estructural”, añadió.
Aplicaciones futuras: de la neurociencia al supermercado
El trabajo forma parte de una línea de investigación que explora cómo los sentidos informan al cerebro y cómo las señales gustativas se integran con la regulación del hambre, el placer y los antojos. Comprender el receptor dulce es clave para manipular esa interfaz.
El equipo de Zuker ya había identificado cómo el nervio vago y otras estructuras conectan el gusto con el sistema nervioso central, explicando por qué ansiamos grasas y azúcares. Este nuevo hallazgo completa esa cadena desde el primer contacto molecular.
Saber cómo funciona el gusto no reduce su magia, la potencia, dijo el profesor Zuker. Con esta nueva base estructural, la ciencia del sabor podrá dejar de ser empírica para volverse predictiva.
Una revolución dulce, con menos azúcar
Conocer la estructura del receptor humano del sabor dulce representa un avance fundamental en neurociencia, biología sensorial y nutrición. Es un paso clave hacia alimentos más saludables que no renuncien al placer.
Este descubrimiento no solo resuelve un misterio biológico de dos décadas, sino que establece un punto de partida para rediseñar cómo interactuamos con el sabor. La batalla contra el exceso de azúcar podría tener ahora una aliada en la estructura misma del gusto.
“Este descubrimiento beneficiará en gran medida la batalla contra nuestro fuerte deseo de azúcar y permitirá el diseño racional de moduladores del receptor dulce, que a su vez puede ayudar a aliviar la prevalencia de la obesidad, la diabetes y las enfermedades cardiovasculares“, explicó Juen.
“Saber cómo funciona algo no minimiza de ninguna manera la magia. Solo mejora la magia”.
Referencias
Cortesía de Muy Interesante
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