I love goût

  Ce n’est pas dans la langue de Shakespeare que nous allons voir rapidement le fonctionnement des papilles gustatives mais bien en français. Tout d’abord, ces papilles se trouvent sur l’organe du goût : à savoir la langue. Elle est capable de reconnaître les saveurs suivantes : le sucré, le salé, l’acide, l’amer et l’umami.

Mais la langue, c'est quoi au juste ?

La langue est un organe situé dans la cavité buccale, qui sert à la mastication, à la phonation et à la déglutition. C'est aussi l'organe du goût. C'est un organe très vascularisé et innervé. 

On dit souvent que la langue est le muscle le plus puissant du corps humain, mais cela est faux ! La langue n'est pas un muscle mais un organe composé de dix-sept muscles différents.  Et pour ne rien vous cacher,  la langue n'est pas le muscle le plus puissant du corps humain. Le muscle le plus puissant en terme de puissance absolue est le grand fessier. 

Comme dit précédemment, la langue est l'organe du goût, et ceci grâce aux papilles gustatives. Elles sont disposées sur la face supérieure de la langue, mais il existe différents types de papilles gustatives :

-les papilles fongiformes : elles sont en forme de champignon et sont très localisées à l’extrémité de la langue.
-les papilles caliciformes : elles sont en forme de calice et sont situées dans le fond.
-les papilles filiformes : elles sont en forme de cônes et sont présentes sur toute la face dorsale de la langue, elles permettent notamment de détecter les textures.

-les papilles foliées : elles sont en forme de feuilles et sont sur les côtés. 

  Ces papilles ont des positions spécifiques sur la langue( comme indiqué sur l'image ci-dessous).

 La papille gustative est une structure épithéliale regroupant la plupart des bourgeons du goût. Ces bourgeons sont constitués de 50 à 100 cellules gustatives. Ce regroupement de cellules forme un orifice appelé "pore". 
     Il autorise le passage de la salive. Les molécules dissoutes dans la salive peuvent ainsi atteindre les microvillosités de chaque cellule gustative et se fixer éventuellement sur leurs récepteurs. 

Des neurones sensitifs sont enroulés autours des bourgeons gustatifs afin d'amener le message nerveux créée et de transmettre la sensation de goût au cerveau.

         

 La détermination du goût est basée sur la stimulation d’un ensemble de récepteurs, et c’est la combinaison de ces stimulations qui est à l’origine du goût attribué à un aliment. Cela permet la reconnaissance d’un très grand nombre de saveurs avec relativement peu de types de récepteurs.
   
Stop aux idées reçues !

Il est dit que la langue serait divisée en zones captant des goûts différents. Cependant, ces zones ne sont pas sensibles uniquement à un type de saveur. En réalité, la totalité de la langue peut percevoir l’ensemble de ces saveurs et cela grâce aux papilles gustatives. Ce sont par contre ces papilles gustatives qui sont répartie en zones sur la langue, comme nous l'avons traité plus haut.

Comment les sensations sont-elles véhiculées de la langue au cerveau ?

  Le point de départ des sensations de goût sont les papilles gustatives, qui possèdent dans leur bourgeons des cellules gustatives. Ces dernières ont dans leur membranes plasmique des récepteurs gustatifs. Ces derniers nous permettent de différencier les diverses saveurs, car ils ne sont pas activés par les mêmes molécules. Chaque goût est associé à un type de récepteur, qui lui même ne reconnaît qu'un type de molécule.

LE SALE : 

schéma d'un canal sélectif

      Le goût du sel est lié à l’ion sodium, Na+. Les ions sodium entrent dans la cellule sensorielle( la cellule gustative) à travers un canal sélectif, qui  à ce jour n'est pas encore bien connu.  

La diffusion des ions Na+ vers l’intérieur de la cellule provoque un potentiel récepteur dépolarisant et induit l’ouverture des canaux calciques. Ainsi, il y a un influx d’ions calcium, Ca²+, qui permet alors la libération du neurotransmetteur au niveau des synapses entre ces cellules sensorielles et des neurones gustatifs afférents.

        

L’ACIDE :

canal à protons

Le goût d’acide est lié au proton, H+. Ces ions peuvent réagir sur les récepteurs sensoriels du goût de deux façons différentes :

1.ils s’engagent dans des canaux ioniques et agissent comme des ions Na+.

2.ils bloquent des canaux potassiques responsables du maintien du potentiel de repos de la cellule. Un blocage des canaux potassiques induit donc une dépolarisation de la membrane des cellules sensorielles, provoquant  l’ouverture des canaux calciques, qui eux-même induisent la libération de neurotransmetteurs vers le nerf gustatif.

                                             

                                                              

LE SUCRE :

 Le récepteur aux molécules sucrées est un complexe protéique comprenant deux récepteurs, T1R3 et T1R2, ainsi qu'une  protéine G. 

      Une molécule sucrée entre dans les récepteurs, ce qui provoque leur changement de conformation, qui va à son tour activer la protéine G. Celle ci va alors rendre fonctionnelle l'adenylate cyclase, qui transforme l'ATP en cAMP. La molécule cAMP active une protéine kinase qui ferme les canaux potassiques. La cellule laisse sortir moins d'ions potassium, ce qui conduit à un réduction du potentiel membranaire. La réduction du potentiel membranaire augmente à son tour la perméabilité des canaux calciques près du synapse ( l'endroit où la cellule gustative s'approche d'un nerf gustatif).Cette dépolarisation partielle de la membrane permet la libération de neurotransmetteurs et donc la transmission du message nerveux du goût par le nerf gustatif. 

Ce processus est une cascade de réaction intracellulaire, il est plus amplement expliqué dans l'article " les récepteurs à dopamine".

Focus sur le complexe protéique (T1R2+T1R3), récepteur du sucré :

Les protéines constituants le récepteur sont constituées d’un domaine N-terminal très imposant (DNT) lié au domaine transmembranaire par un site riche en cysteine, on pense que ces régions ont un rôle dans le processus d’activation du récepteur. La protéine traverse 7 fois la membrane. Les DNT des récepteurs T1R2 et T1R3 sont capable de lier les sucres naturels (glucose et saccharose) tout comme les sucres synthétiques (sucralose) avec des affinités distingues et des changements de conformations. Une fois fixée, s'enclenche le processus ci-dessus.

L’AMER :

Les substances amères, selon leur nature sont traduites par deux mécanismes moléculaires différents. 
-Le premier étant le processus par lequel certains substances, telles que le calcium et la quinine se fixent directement sur les canaux potassiques pour les bloquer. Ainsi, la membrane de la cellule réceptrice est dépolarisée induisant l’ouverture des canaux calciques et donc l’influx du calcium. 
-Le second implique d’autres substances qui se fixent sur un récepteur associé à une protéine G, elles activent une voie de signalisation déclenchant une production accrue de l’inositol triphosphate (IP3). Ce dernier induit la libération de calcium à partir des stocks intracellulaires. Ainsi, le taux des ions calcium libre augmente, ce qui provoque une dépolarisation de la membrane.

     Après être entrée dans la cellules gustatives par les récepteurs, les différentes molécules associées à un goût provoquent une dépolarisation de la membrane de cette dernière, c'est le phénomène de transduction. La dépolarisation induit la libération de neurotransmetteurs, tel que le glutamate ou la sérotonine. Cette libération de neurotransmetteurs est due à une augmentation transitoire de la concentration intracellulaire en ions calcium (Ca2+) dans la cellule. Le calcium peut provenir soit du milieu extra-cellulaire (entrant dans la cellule à travers des canaux calciques dépendant du voltage), soit des stocks calciques intracellulaires. Ces neurotransmetteurs libérés sont alors récupérés par des cellules réceptrices, au niveau du neurone sensitif. La réception de ces neurotransmetteurs va alors crée un influx nerveux, du à la dépolarisation de la membrane de la cellule réceptrice, qui va ensuite se propagé vers le système nerveux central.

Mais il faut savoir que ce potentiel membranaire est induit de façon différente selon le goût de l’aliment, c’est d'ailleurs comme ça que l’on peut distinguer plusieurs sorte de saveurs.

                           

Schéma récapitulatif du processus de transmission du goût dans une cellule gustative

                                   





















Après cette présentation de la langue et de ces composés qui  créent le "message nerveux gustatif", c'est-à-dire le départ du système de récompense, nous allons suivre le chemin en remontant jusqu'à la libération de dopamine,dans le cerveau, qui procure le sentiment de bien être.

Pour de meilleures explications sur le phénomène de dépolarisation, nous vous invitons à aller consulter le lien suivant :
http://ressources.unisciel.fr/biocell/chap2/co/module_Chap2_3.html

Bonus : Un site animé et ludique!
 http://www.lesucre.com/swf/papillesGustatives/papille.swf 

Webographie : 

http://tpe-spherification.e-monsite.com/pages/notre-tpe/le-circuit-nerveux-du-gout.html

http://www.cndp.fr/tdc/tous-les-numeros/le-gout/sequences-pedagogiques/le-gout-dans-tous-ses-etats.html    

http://www.apteronote.com/revue/neurone/article_79.shtml        

http://goutdusavoir.blogspot.fr/p/lets-gout.html  

http://tpe-1ere9s.e-monsite.com/

http://www.nature.com/nature/journal/v444/n7117/fig_tab/nature05401_F4.html