Capítulo 19: Fisiología del receptor y la vía gustativa

Los animales utilizan sistemas sensoriales específicos para detectar estímulos químicos externos (exteroceptores) o del propio organismo (interoceptores). Los exteroceptores, olfato y gusto, actúan de manera conjunta para evaluar la calidad de los alimentos y, más importante aún, para identificar venenos o toxinas. El olfato detecta las moléculas del aire y el gusto las que llegan a la cavidad bucal, sean o no alimentos.

Un mayor conocimiento de la fisiología de los receptores gustativos y de los mecanismos de acción de sus sustancias activadoras contribuye a optimizar el tratamiento de las patologías vinculadas a la ingesta de determinados alimentos (como sal, glúcidos, grasas animales, etc.), así como también permite obtener sustitutos químicos para alimentos naturales sin que se aprecie una diferencia gustativa, ayudando así en los regímenes y tratamientos de la obesidad, la hipertensión u otras patologías.

Los estudios psicofísicos del gusto (realizados por Heinning en 1922) y las técnicas de registro intracelular corroboran la existencia de cuatro sabores fundamentales: dulce, amargo, salado y ácido (figura 19-1). A éstos hay que añadir, desde hace tres décadas (como lo mostró Yamaguchi en 1979), el “umami” que corresponde al sabor “a caldo de carne”.

El sabor dulce lo producen muchas sustancias, la mayoría orgánicas, como: azúcares, aldehídos, glicoles, cetonas, amidas, ésteres, aminoácidos, etc. Todas tienen dos radicales próximos, uno aceptor y otro dador de protones, que activan receptores específicos de la superficie apical de las células gustativas. La intensidad relativa de la sensación dulce varía según la molécula estudiada: la sacarosa es el patrón básico y su índice edulcorante es = 1. El de la fructosa es = 1.7; la maltosa = 0.45; la lactosa = 0.3. El elevado índice edulcorante de las moléculas sintéticas (sacarina = 675) las convierte en moléculas de elección en las dietas.

La sensación de sabor dulce varía entre los animales; por ejemplo, el gato no responde a moléculas que el hombre y el perro perciben como dulces. También existen diferencias en la actividad de sustancias supresoras del sabor dulce, como la hodulcina (Hovenia dulcis) o la zizifina (Ziziohus jujuba). El ácido gimnémico (Gymnema sylvestris) bloquea el sabor dulce en el hombre y el perro, pero no es activo en monos o cobayas.

El sabor amargo lo producen moléculas orgánicas (p. ej., propiltiouracilo) y, en especial, los alcaloides (quinina, estricnina, nicotina, etc.). La quinina es el patrón básico con un índice de amargor = 1. El de la estricnina es = 3.1, la nicotina = 1.3, la atropina = 0.13 y la cocaína = 0.02. Algunas sustancias como la sacarina producen un estímulo dulce al inicio y luego amargo. Otras tienen variaciones según la región de la lengua.

El sabor salado lo producen las sales como el NaCl, con un índice de sabor = 1. El del KCl es = 0.6. El estímulo salado se produce por los cationes en solución (en especial el Na⁺). La rata responde muy bien al estímulo salino.

El sabor ácido es provocado por sustancias que en solución tienen un pH ácido, ya que la activación del receptor la produce el protón. El ácido clorhídrico tiene un índice = 1. Los ácidos orgánicos tienen índices bajos: el acético = 0.55 y el cítrico = 0.46.

El umami es producido por un estímulo específico al degustar caldo de carne o quesos curados. También se debe a la acción del glutamato monosódico y a los ribonucleótidos que concentrados producen un sabor desagradable.

Umbral de estimulación: La concentración mínima para provocar un estímulo varía entre los sabores: 0.01M para NaCl y sacarosa, 0.009 N para HCl, 0.0007 M para glutamato monosódico y para los amargos 0.000008M (p. ej., quinina). El bajo umbral de los amargos tiene una importante función protectora frente a los tóxicos, ya que la mayoría produce sabor amargo.

Papilas y botones gustativos

Los sabores se perciben a través de estructuras especializadas (botones gustativos) ubicadas en las papilas gustativas. Estas papilas son formaciones de la mucosa oral localizadas sobre todo en la superficie lingual (figura 19-1), pero también en el paladar blando y la úvula, en los pilares anteriores del istmo de las fauces, la epiglotis, la faringe y el inicio del esófago (figura 19-3).

Las papilas gustativas se clasifican en: filiformes, fungiformes, foliadas y caliciformes. Las fungiformes y filiformes se encuentran en el ápex y la región anterior de la lengua (figura 19-1). Este tipo de papilas contienen de 1 a 5 botones gustativos y están inervadas por el nervio facial (a través del nervio cerda del tímpano). Las filiformes forman hileras paralelas a la “V” lingual y las fungiformes están dispersas entre ellas. Las papilas fungiformes responden a sabores dulce, salado y ácido, mientras las filiformes reciben la información mecánica lingual.

Las papilas más complejas son las foliadas y caliciformes, que están inervadas por el glosofaríngeo. Tienen una excavación central, cubierta por líquido seroso, y responden al sabor amargo. Las foliadas son rudimentarias en los humanos, y se localizan en la región posterior y bordes laterales de la lengua. Las caliciformes (6 a 12 papilas) son las más grandes y forman la “V” lingual (figura 19-1). Cada una de ellas tiene 1 a 3 mm de diámetro y 1 a 1.5 mm de altura, y contienen de 400 a 1 000 botones gustativos cada una.

Los botones gustativos son órganos bulbosos ubicados en el espesor de la mucosa lingual que miden de 50 a 72 µm de diámetro (figura 19-3). Se abren en superficie por un “poro gustativo” (0.2 µm de diámetro) taponado por moco, que sirve para atrapar las moléculas de los alimentos. Los botones están formados por células gustativas que se disponen como las duelas de un tonel o como los dientes de un bulbo de ajo (figura 19-4) y su estructura general es similar con independencia de la papila, la región lingual o la especie animal que se estudie.

Células receptoras gustativas

Cada botón gustativo está constituido por unas 50 a 150 células epiteliales modificadas, llamadas “gustativas”, unidas entre sí, en superficie, por uniones ocluyentes y desmosomas (figura 19-4). Por su morfología se clasifican en: células oscuras, claras, intermedias y basales.

Las células oscuras del citoplasma denso, son abundantes y se localizan en la periferia del botón (figura 19-4) . En el ápex tienen microvellosidades hacia el poro gustativo. En vertebrados inferiores (anfibios) hay células oscuras basales (llamadas de Merkel) que contienen serotonina. Las células claras son grandes y escasas, se encuentran en el centro del botón gustativo y tienen microvellosidades superficiales (figura 19-4). Las células intermedias también se localizan en el centro del receptor pero son más abundantes que las claras. En su polo basal tienen muchas vesículas (de centro denso o claras) organizadas en regiones presinápticas y realizan contactos sinápticos con fibras nerviosas (figura 19-4).

Cuando se clasifican mediante marcadores específicos y su actividad funcional se habla de: células tipo I, II, III y células basales. Las células tipo I, poco estudiadas, son periféricas y se especula que podrían tener un papel tipo glial. Las células tipo II, con escasos canales de calcio voltaje-dependientes, son responsables de la sensibilidad gustativa para el sabor dulce, amargo y umami. Las células tipo III, presentan una característica de abundantes canales de calcio voltaje-dependientes y parecen ser las únicas que establecen contactos sinápticos. Por las características descritas se podría sugerir que las células tipo I corresponden a las oscuras, las tipo II a las claras y las tipo III a las intermedias.

Las células basales se encuentran en la región más profunda del receptor y son células madre o de reserva, para el necesario ciclo de regeneración del receptor, que dura unos 10 a 15 días.

Receptores del gusto

Las células gustativas realizan la transducción del estímulo químico de las moléculas de los diferentes sabores, que reciben diluidas en saliva, en una señal eléctrica que será transmitida por la vía del gusto hasta la corteza cerebral. En esta transducción quimicoeléctrica están implicados los canales iónicos de las células receptoras gustativas que presentan algunas diferencias entre las especies animales y entre los tipos de células.

Cada célula gustativa, excepto las basales, tiene dos regiones morfofuncionales: la apical, cubierta por líquidos de la cavidad oral, y la basolateral, bañada por el líquido intersticial (figura 19-4). En la superficie apical de las células gustativas se ubican los receptores y canales iónicos (Na⁺, Ca²⁺ y K⁺), mientras que las caras basolaterales sólo poseen canales y sistemas de intercambio iónico. Entre ambas regiones, apical y basolateral, se establecen mecanismos de regulación iónica muy importantes para la fisiología de estas células.

Los receptores superficiales de las células gustativas han sido clasificados mediante técnicas de genética molecular y por su sensibilidad a los sabores. En la actualidad se denominan: 1) T1R a una familia de tres receptores que se asocian en parejas para codificar “sabores agradables”, como el dulce (T1R2 y T1R3) y el “umami” (T1R1 y T1R3), 2) T2R que codifica el sabor amargo y 3) TRP (transient receptor potential) para el sabor ácido. Los receptores del sabor salado no están del todo caracterizados. De hecho, los sabores ácido y salado parecen estar más ligados a la actividad directa de los cationes sobre las células receptoras, mientras que los sabores dulce, amargo y umami requieren la activación de receptores específicos.

La intensidad con que se percibe un sabor, sobre todo dulce o amargo, está en relación directa con el número de receptores que se activa por unidad de superficie. En los humanos se han observado variaciones genéticas de los receptores T2R, las cuales se traducen en diferencias importantes para la percepción de los sabores del 6-n-propil-2-tiouracilo (PROP) y feniltiocarbamida (PTC) que permiten clasificar a los individuos en: no sensibles, saboreadores y supersaboreadores. Esta clasificación, obtenida de la sensibilidad a los amargos, depende del número de receptores gustativos por unidad de superficie lingual y es extrapolable a los demás sabores.

Transducción en las células gustativas

El proceso de quimiorrecepción del gusto, sin importar el sabor que se estudie, tiene varias etapas: 1) transducción del estímulo gustativo a corrientes de receptor en la célula gustativa, 2) propagación de las corrientes de receptor en la célula y 3) transmisión sináptica de la señal desde la célula a las fibras aferentes.

El estudio con microelectrodos intracelulares ha permitido comprobar que las células receptoras gustativas (de peces, anfibios y mamíferos) tienen un potencial de reposo de −18 a −61 mV (ligado al paso de Na⁺ y K⁺ a través de la membrana). El potencial de reposo no tiene relación con la actividad de los canales del calcio voltaje-dependientes (del ápex celular o de la superficie basolateral), ni con los canales de Ca²⁺ o Cl⁻, sin embargo se anula por acción de los bloqueantes de la bomba Na-K y es sensible a la temperatura.

La estimulación con sustancias básicas como el ácido clorhídrico, la sacarosa, el NaCl o la quinina, provoca una despolarización lenta de la membrana celular dependiente de la intensidad del estímulo. Antes de analizar los efectos de la estimulación de las células gustativas con sustancias simples, es necesario aclarar dos hechos: 1) cada célula responde, sobre todo, a un tipo de estímulo, pero puede responder a otros, aunque con menor intensidad; y 2) el tipo de transducción que se comenta a continuación aparece como un estímulo único, ya que varios estímulos pueden bloquearse entre sí, por ejemplo, el NaCl bloquea a bajas concentraciones a la sacarosa.

1. Transducción de estímulos salinos (figura 19-5).

   Las células gustativas responden a estímulos salinos (NaCl) con un potencial despolarizante: reducción de la resistencia de membrana y cambios a la conductancia al Na⁺ y al Ca²⁺. El mecanismo íntimo no se conoce del todo, aunque el potencial generado se debe a la entrada de Na⁺ y Cl⁻ por canales catiónicos y aniónicos de la superficie apical y a la entrada de Na⁺ por canales catiónicos basolaterales.

2. Transducción de estímulos ácidos (figura 19-5).

   El estímulo ácido se debe a la unión de un H⁺ a un sistema de canal iónico para el Ca²⁺ (protón-dependiente), que permite el paso de Ca²⁺ y Na⁺ al citoplasma. Otros dos tipos de transporte electrogénico de protones (bomba de H⁺ y canales de H⁺) podrían estar también implicados.

3. Transducción de estímulos amargos (figura 19-5).

   Las sustancias amargas (p. ej. quinina, PROP o PTC) actúan mediante la activación de uno o más receptores. Estos receptores aparecen ligados a una proteína G denominada “gustducina”, que es muy específica y que se expresa en 25 a 30% de las células gustativas. La activación de los receptores de membrana para sabores amargos provoca la disociación de la gustducina en sus dos subunidades, este hecho conlleva una reducción de AMPc que causa la activación de canales iónicos y la consiguiente despolarización celular.

   No obstante, la activación inducida por la quinina y otras sustancias amargas sobre las células gustativas parece depender de la especie animal. Se ha propuesto que en roedores puede tener también un papel la reducción de la conductividad de membrana al K⁺ por un bloqueo de canales específicos dependiente de potencial. En anfibios la despolarización celular debida a quinina resulta independiente del potencial de membrana, pero depende de la secreción pasiva de Cl⁻ por la membrana apical. Esta secreción parece secundaria al acúmulo previo de Cl⁻ en el citoplasma por un cotransportador de Na⁺ y Cl⁻ de la pared basolateral de las células. En cualquiera de todos estos modelos una bomba Na⁺/K⁺, situada en la pared basolateral, controla el acúmulo de Na⁺ intracelular.

4. Transducción de estímulos dulces (figura 19-5).

   El estímulo dulce genera un potencial de receptor despolarizante por la entrada de protones a través de canales ligados a receptores para glúcidos, situados en la membrana celular apical. La entrada de protones provoca un notable descenso del pH intracelular que debe ser regulado por una bomba dependiente de Cl⁻. Para el sabor dulce se ha propuesto un segundo mecanismo posible que estaría mediado por la proteína gustducina, aunque parece tener menos importancia que para los amargos.

5. Transducción de estímulos umami (figura 19-5).

   Para el sabor umami se ha propuesto la existencia de receptores NMDA que estarían ubicados en las microvellosidades de las células gustativas. Se desconoce el proceso de activación celular pero se ha sugerido que, como en el caso de los amargos y de los dulces, la proteína gustducina y el AMPc podrían tener un papel relevante.

6. Transducción de estímulos acuosos en las células gustativas.

   El fenómeno denominado “respuesta al agua” es la descarga del nervio glosofaríngeo cuando se estimula con agua la superficie del botón gustativo. Este fenómeno, descubierto por Zotterman en 1949, ha sido descrito en insectos, peces, anfibios y mamíferos. Es un mecanismo de defensa que provoca el cierre inmediato de la cavidad bucal, evitando cambios en la composición de la saliva. Participan dos tipos de células gustativas que se despolarizan al contacto acuoso: las Cl⁻ dependientes (70%), que segregan Cl⁻ por la superficie apical, y las Cl⁻ independientes (30%) que se despolarizan por bloqueo de los canales de potasio de la pared basolateral celular.

Inervación de los receptores gustativos

Las fibras nerviosas mielínicas que inervan los botones gustativos proceden del nervio facial (VII par) en la región lingual anterior, del glosofaríngeo (IX par) en la posterior o del vago (X par) en la faringolaringe (figuras 19-1 y 19-2). Estas fibras forman plexos subepiteliales amielínicos bajo los botones gustativos que forman: fibras intergemales (entre botones), fibras perigemales (en torno a botones), o fibras intragemales (que entran al botón).

Las células intermedias (o de tipo III) de los botones gustativos reciben fibras intragemales: 1) aferentes sensitivas, que envían información a la vía gustativa, y 2) eferentes-moduladoras (figura 19-4). Los plexos perigemales e intergemales proceden del simpático perivascular y del trigémino (estas últimas inervan a los termorreceptores linguales).

Las sinapsis en los botones gustativos poseen: 1) sistemas de cisternas subsinápticas y 2) mitocondrias grandes con muchas crestas. Los sistemas de cisternas subsinápticas participan en la síntesis de membrana, en el mantenimiento de las propiedades adhesivas o eléctricas, y en la recepción de factores tróficos. También se han descrito sinapsis eléctricas entre las regiones apicales de las células gustativas y sus vecinas.

Neurotransmisión en el receptor gustativo

Al parecer hay dos moléculas principales implicadas en los procesos de “comunicación celular” que tienen lugar en el interior del receptor gustativo: el ATP y la serotonina. Aunque no se han aclarado aún los mecanismos de acción precisos implicados en la recepción de todos los sabores, se ha avanzado mucho en el conocimiento de la “comunicación intercelular” con estímulos: amargo, dulce y umami (figura 19-6). Estos tres estímulos activan la gustducina a través de una cadena de IP₃, la cual moviliza el calcio que permite la liberación de ATP cuando la célula se despolariza. El ATP puede actuar directamente sobre las fibras nerviosas o sobre las células de tipo III. Éstas cuando se despolarizan, liberan neurotransmisores en su polo basal. Las diversas sustancias neuroactivas actúan sobre las fibras postsinápticas remitiendo el mensaje a la vía gustativa.

1. Serotonina. Se encuentra en receptores gustativos de anfibios y mamíferos pero en estructuras diferentes: en los anfibios se encuentra en las células de Merkel o basales modificadas, mientras que en los mamíferos está presente en las células gustativas tipo III, incrementando la actividad espontánea del nervio glosofaríngeo.

   También se ha descrito serotonina en fibras eferentes (al menos en los monos) donde actúa como un modulador del receptor gustativo. En este caso la serotonina bloquea la percepción gustativa hiperpolarizando la membrana de las células receptoras. Los fármacos que interactúan con la serotonina (imipramina, cloroimipramina, prozac, litio, buspirona, propranolol, amilorida, etc.) provocan disgeusia.

2. Catecolaminas. Algunas células gustativas parecen recaptar y liberar noradrenalina, por lo que también ha sido considerada un neurotransmisor de este receptor. Se ha identificado noradrenalina en fibras intragemales y adrenalina en fibras perigemales que proceden de los plexos perivasculares (figura 19-4). La estimulación simpática y la administración de adrenalina aumentan la respuesta gustativa de los nervios cuerda del tímpano y glosofaríngeo.

3. Aminoácidos: glutamato y GABA. Se han identificado fibras nerviosas que contienen glutamato, neurotransmisor excitador, y GABA, neurotransmisor inhibidor. El GABA parece inhibir la actividad del nervio glosofaríngeo a la estimulación salina.

4. Péptidos. En las fibras eferentes de algunos mamíferos se encuentran: sustancia P, CGRP, CCK, galanina, péptido relacionado con la gastrina, somatostatina, neuroquinina, NPY y VIP, que podrían actuar como neuromoduladores. La administración de CCK incrementa la actividad del nervio cuerda del tímpano a los estímulos dulce, salado y amargo, mientras que la sustancia P la incrementa con estímulos salado y ácido.

5. Acetilcolina. Se ha identificado en fibras nerviosas del nervio glosofaríngeo. Su administración tópica sobre la lengua incrementa la actividad del nervio glosofaríngeo, y la aplicación de curare inhibe su actividad, sobre todo en estímulos ácido o salino.

La liberación de neurotransmisores provoca la aparición de potenciales de acción (en forma de trenes de impulsos) en las fibras aferentes gustativas. Desde el estímulo de la célula receptora hasta la aparición del potencial de acción pasan, al menos, 14 ms.

Las fibras gustativas aferentes transportan información sobre la intensidad (mayor intensidad y frecuencia de los trenes de impulsos) y el tipo (cualidad) de estímulo. El análisis cualitativo es mucho más complejo, ya que cada fibra responde con trenes de impulsos a estímulos producidos por los cuatro gustos básicos, aunque con preferencia para uno. Se excluye la existencia de vías totalmente independientes para cada tipo de estímulo. De hecho, se puede considerar una distribución de sensibilidad relativa para los estímulos básicos (a nivel de umbral) entre los nervios cuerda del tímpano y glosofaríngeo (cuadro tomado de Hanamori et al., 1987):

Estos estudios sugieren que a nivel periférico se realiza una discriminación preliminar del tipo gustativo que se completa a nivel central con la discriminación fina, que se basaría en la comparación de patrones de actividad generados en las fibras del nervio.

El nervio facial a través de sus ramas (los nervios cuerda del tímpano y petroso superficial mayor) inerva los botones gustativos de las papilas fungiformes y filiformes de la lengua y del paladar. Las fibras aferentes del nervio cuerda del tímpano llegan al tronco cerebral por varios caminos (figura 19-2): 1) las de las neuronas del ganglio geniculado llegan al bulbo raquídeo por el nervio intermedio; 2) las de las neuronas del ganglio petroso del nervio glosofaríngeo llegan al bulbo pasando por el ganglio geniculado y por el nervio petroso superficial mayor; 3) las de las neuronas del ganglio petroso llegan al bulbo pasando por el nervio cuerda del tímpano y por el ganglio ótico, y 4) las de las neuronas del ganglio semilunar alcanzan el tronco pasando por el ganglio geniculado, el nervio petroso superficial mayor y el ganglio esfenopalatino.

Los botones gustativos de las papilas caliciformes y foliadas de la región posterior de la lengua están inervados por el nervio lingual, rama del nervio glosofaríngeo, cuyas neuronas primarias se encuentran en el ganglio petroso inferior. Los botones gustativos de la epiglotis, la laringe y el tercio superior del esófago están inervados por ramas del nervio vago (nervio laríngeo craneal con sus neuronas en los ganglios nodoso y yugular).

Todas estas fibras alcanzan el tronco cerebral (figura 19-2) por la región anterior del núcleo del tracto solitario (región del núcleo gustativo de Nageotte), aunque algunos axones alcanzan el núcleo espinal del V par. El núcleo del tracto solitario recibe su nombre de las fibras gustativas. Es solitario porque es el único que después de entrar en el tronco cerebral se dirige hacia abajo en vez de hacia arriba, como los demás. En este núcleo hay dos poblaciones neuronales: las del sentido del gusto y las de la sensación de placer-palatabilidad, que proyectan al sistema límbico.

Las neuronas gustativas del núcleo del tracto solitario proyectan, por el lemnisco medial, hacia al tálamo ipsolateral, tanto en roedores como en felinos y primates. La proyección contralateral parece estar ausente en el ser humano y los primates. Este fascículo ipsolateral está compuesto por fibras directas bulbotalámicas y fibras que proyectan sobre neuronas del núcleo parabraquial (figura 19-2), las cuales responden a la estimulación de botones gustativos inervados por los nervios facial o glosofaríngeo.

Las fibras de la vía gustativa hacen sinapsis en las células pequeñas (región parvocelular) del núcleo ventral posteromedial del tálamo. Estas neuronas son independientes de las neuronas sensitivas linguales. La vía gustativa mantiene su independencia pero aquí se relaciona con otras neuronas implicadas en la alimentación.

Desde el núcleo talámico parten las proyecciones corticales gustativas que tienen una distribución diferente entre especies, incluso entre los primates y el ser humano. Casi todas las especies muestran una proyección sobre el córtex de la ínsula de Reil o su vecindad. En el ser humano el área gustativa comprende parte de la circunvolución poscentral, la cara interna del opérculo frontal y la región anterior de la ínsula.

La vía descrita hasta ahora sería la de la información gustativa primaria, aunque también hay que considerar una segunda proyección o extratalámica. Ésta se origina también en el núcleo del tracto solitario, pasa por el núcleo parabraquial, y va al área hipotalámica lateral, donde emite numerosas colaterales. Por la sustancia innominada y la cápsula interna alcanza el núcleo central de la amígdala, llegando al núcleo del lecho de la estría terminal. Estas fibras parecen estar implicadas en la sensación afectiva del gusto, en la recompensa (placer-palatabilidad y apetito-motivación) y en la aversión a los alimentos.

La vía gustativa tiene proyecciones reflejas que alcanzan diversos núcleos, entre otros, los núcleos secretores salivares, lo que explica que determinados estímulos gustativos puedan provocar variaciones del flujo salivar.

El conocimiento de los distintos núcleos es muy parcial y en especies, a veces, no superponibles. Las fibras de las neuronas que inervan los botones gustativos proyectan sobre las neuronas del núcleo del tracto solitario que, al menos en la rana, son de seis tipos funcionales. Los tipos I, II, III y IV responden a uno, dos, tres o los cuatro estímulos básicos, respectivamente. Las neuronas del tipo V tienen inhibición de su actividad espontánea por estímulos linguales, mecánicos o gustativos. Las de tipo VI sólo responden a estímulos mecánicos. Las sensibilidades mecánica y química convergen sobre muchas neuronas de este núcleo, lo que sugiere una interacción de estas dos sensibilidades durante la alimentación, etcétera.

Las neuronas del núcleo parabraquial en la rata responden un 72% al ClNa, un 59% al ClH, un 50% a la sacarosa y un 41% a la quinina. Las proyecciones de este núcleo sobre el tálamo tienen una significación funcional muy distinta. Mientras que las que pasan por el núcleo ventral posteromedial (VPM) del tálamo llevan información a la corteza gustativa, las que van por el núcleo centromediano parafascicular (CM-PF) envían información mecánica y de sabores intensos a la corteza no gustativa. El estudio con electrodos implantados, en monos despiertos, ha permitido demostrar que al menos el 10% de las neuronas gustativas talámicas se activaba con un solo tipo de estímulo gustativo, otras lo hacían sólo a estímulos mecánicos, etcétera.

Las áreas de proyección para las modalidades sensoriales de la lengua están separadas en la corteza cerebral (figura 19-7). Las neuronas sensibles a estímulos táctiles se localizan en la región anterior del área somatosensorial, mientras las gustativas se encuentran delante y en la corteza insular posterior (agranular) y las termosensibles están en la zona de transición entre la corteza insular granular y agranular.

La corteza gustativa insular recibe aferentes talámicos que proyectan a las capas I y VI y axones del núcleo parabraquial. Las neuronas de la corteza insular proyectan sus axones a otras áreas cerebrales: al área talámica del gusto, a la corteza insular contralateral, a la formación reticular y a la amígdala. Los primates con lesiones de las áreas cerebrales del gusto muestran disminución (hipogeusia) o ausencia (ageusia) de esta sensación.

La corteza gustativa insular (figura 19-7) está integrada en la corteza insular o “corteza víscero-autonómica” por ser la integradora, aparte del gusto, de la sensibilidad vagal visceral, la olfacción, la respiración y la circulación sanguíneas. Las fibras corticofugales que van de la corteza insular a la formación reticular intervienen en los movimientos orolinguales y en la secreción de la saliva.

El sentido del gusto establece relaciones interoceptivas con otros sistemas sensoriales que permiten: discriminación de tipo e intensidad del estímulo, integración de respuestas cerebrales complejas (memoria y aprendizaje) y respuestas de tipo emocional. Estas funciones de integración tienen lugar en el tronco cerebral y en el sistema límbico.

El control global de la ingesta se realiza en el área postrema (suelo del cuarto ventrículo), que está en relación anatómica íntima con el centro del vómito y del rechazo de sustancias tóxicas. En el área postrema confluyen todas las informaciones sensoriales: visual, auditiva, olfativa, gustativa y la sensibilidad oral, y allí se relacionan con el recuerdo de los efectos finales de la ingesta (efectos tóxicos, nutrición). Una lesión en el área postrema produce hipofagia, hipodipsia y pérdida de peso, así como falta de rechazo a productos tóxicos.

En la vía hipotálamo-límbica converge la información olfativa y gustativa. El área hipotalámica lateral (con sistemas de catecolaminas y serotonina) participa en: la selección de la dieta (dietas hiperproteicas, dietas de estrés, aversión a los alimentos, etc.), en el ritmo circadiano de la ingesta, en las diferencias sexuales, etc. El placer (palatabilidad) o la aversión por los alimentos depende de sistemas opioides y GABA-benzodiazepinas de los núcleos gustativos del tronco cerebral y del circuito de la sustancia innominada al núcleo pálido. La hiperfagia, derivada de la palatabilidad, dependería de sistemas GABA-benzodiazepinas de las neuronas del núcleo paraventricular. Estos sistemas los controlan fibras opioides del telencéfalo. Sin embargo, el apetito parece depender de sistemas dopaminérgicos mesotelencefálicos, el núcleo accumbens y central de la amígdala.

La percepción de determinados estímulos gustativos parece estar genéticamente determinada. El test más utilizado es el de la feniltiocarbamida (sustancia amarga) que permite discriminar familias sensibles, con un alelo de carácter dominante (Tt), o insensibles (tt). Los individuos homocigóticos (TT) tendrían una mayor sensibilidad que los heterocigóticos (Tt).

Las diferencias sexuales son muy importantes siendo las mujeres las más sensibles que los hombres a la percepción gustativa. Las mujeres tienen más papilas fungiformes, con mayor densidad de botones gustativos por unidad de área, que los hombres. Sin embargo, estas diferencias sexuales cambian entre grupos raciales; por ejemplo, en los árabes son muy pequeñas, mientras que en los galeses son muy grandes. Por último, se han observado modificaciones del gusto a lo largo de la vida de difícil justificación morfofuncional.

Las células de los botones gustativos son células de la mucosa lingual modificadas. Tienen una vida media relativamente corta (10 a 15 días) debido a la constante agresión química y térmica. Por ello requieren una alta capacidad de renovación y regeneración que depende de la diferenciación de las células madres basales y de factores neurotróficos liberados por las fibras nerviosas aferentes. Estos factores también influyen en la diferenciación embrionaria y en el mantenimiento adulto de los botones, de hecho la sección de las fibras aferentes provoca la degeneración rápida de los botones, aunque cuando regeneran inducen nuevos botones. La acción trófica de las fibras aferentes sobre los botones gustativos no la poseen otros nervios y depende del contacto directo fibras-células y de la liberación de sustancias neurotróficas (serotonina, sustancia P, CGRP, etc.).