Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Geschmack-Prüfung: Eine kurze und validierten Test

Published: August 17, 2018 doi: 10.3791/56705

Summary

Dieses Protokoll menschlichen Geschmack Antworten und umfasst eine kurze anatomische Einschätzung und eine kurze Geschmackstest eine Validierungsmethode über das Thema berichteten Gefühl und Geschmack-Rezeptor-Genotyp.

Abstract

Die aufstrebenden Bedeutung des Geschmacks in der Medizin und biomedizinische Forschung und neue Erkenntnisse über seine genetischen Grundlagen hat uns Ergänzung klassische Geschmack Testverfahren auf zweierlei Weise motiviert. Zuerst erklären wir wie eine kurze Einschätzung des Mundes, einschließlich der Zunge, um sicherzustellen, dass Geschmack Papillen vorhanden sind und der jeweiligen Erkrankung festzustellen. Zweitens greifen wir auf Genetik, Geschmack Testdaten durch Vergleich Berichte von wahrgenommenen Bitterkeit Intensität und angeborene Rezeptor Genotypen zu validieren. Discordance zwischen objektiven Maßnahmen der Genotyp und subjektive Erfahrungsberichte Geschmacks erkennen Sammlung Datenfehler, abgelenkt Themen oder diejenigen, die nicht verstanden haben oder Anweisungen befolgt. Unsere Erwartung ist, dass schnelle und valide Geschmackstests Forscher und Kliniker Geschmack bewerten regelmäßig überzeugen können Geschmack getestet so weit verbreitet wie Tests zur Verhandlung und Vision. Schließlich, weil vielen Geweben des Körpers geschmacksrezeptoren Ausdrücken, Geschmack Antworten können einen Proxy für Gewebe Empfindlichkeit an anderer Stelle im Körper und dienen dabei als schnelle, Point-of-Care Test Guide Diagnose und ein Recherche-Tool, Geschmack-Rezeptor zu bewerten Funktion des Proteins.

Introduction

Maßnahmen der menschlichen Geschmackswahrnehmung können Bestandteil der medizinischen Versorgung und ein Ziel der biomedizinischen Forschung, doch Geschmack erhielt wenig Aufmerksamkeit im Vergleich zu Gehör und Vision (Tabelle 1). Aus medizinischer Sicht wenn Ärzte Patienten bewerten ist klagte über Geschmack Verlust, in den meisten Fällen der tatsächliche Verlust der Geruch1, was zur Entlassung des Geschmacks-Verlust als eine ungewöhnliche und oft ungültig präsentiert Beschwerde geführt hat. Geschmack Verzerrungen (dysgeusie) sind häufiger und oft ergeben sich aus den Nebenwirkungen von Medikamenten oder peripheren Nerven Verletzung2,3, aber weder Form hat eine wirksame Behandlung (mit Ausnahme von Absetzen der Medikamente). Ärzte haben auch Geschmack Verlust ignoriert, weil es bisher wenig diagnostische oder prognostische Wert auf eigene gehabt hat. Jedoch obwohl die Messung des Geschmacks ein Rückstau gewesen ist, kann es jetzt Schulmedizin mit der Wiederbelebung des historischen Wertschätzung eintreten, dass Geschmack möglicherweise eine diagnostische oder prognostische Werkzeug4,5. Zum Beispiel kann Bitterkeit Wahrnehmung Immunfunktion6 oder die Bereitschaft eines Patienten zur Medikation7Vorhersagen. Dennoch haben Biomediziner Geschmack weitgehend vernachlässigt. Diese Unaufmerksamkeit kann teilweise der Tatsache Rechnung zu tragen, dass baldige Fortschritte im Verständnis dieser sensorischen Systems hat seine Wurzeln in experimenteller Psychologie8, ein Feld mit denen diese in der Medizin relativ unbekannten möglicherweise. Darüber hinaus hat erneuertes Interesse an Geschmack hineingeführt in standardisierten Geschmack Methoden9 , das auf früheren Methoden10, bauen die zwar umfassende sind langwierig und ungeeignet für klinischen Einstellungen. Zu guter Letzt kann Vertrauen in Geschmack Maßnahmen schwach sein, weil Themen über ihre eigenen Erfahrungen berichten und Validierung ihrer Beobachtungen bisher gefehlt hat. Unsere Hoffnung ist, dass eine einfache Maßnahme, die Ermittler oder Kliniker leicht verwalten können in der Popularität mit beiden Bestandteile erhalten. Hier beschreiben wir eine einfachen Geschmack-Prüfung-Protokoll, das drei Teile hat: eine Bewertung der Mundhöhle, der Geschmackstest und ein Überprüfungsschritt mit angeborenen Genotyp. Erstens, wir bieten biologischen Kontext für diese Verfahren, die einfache Methoden in der Medizin, sensorische Maßnahmen aus der experimentellen Psychologie und Validierung von Antworten mithilfe von Genotyp und Genetik zu verschmelzen.

Geschmackswahrnehmung beginnt im Mund, so dass eine effektive Geschmack Prüfung eine kurze klinische Bewertung für offensichtliche Munderkrankungen, Rötungen, Schwellungen und andere Verfärbung muss. Die Mundhöhle enthält sieben Unterwebsites: Zunge, Zahnfleisch, Boden von Mund, bukkale Schleimhaut labial Schleimhaut, harten Gaumen und das Trigonum retromolare. Frühere Studien der menschlichen Geschmack auf gesunde Teilnehmer oder solche mit genau definierten Erkrankungen konzentriert, aber Geschmack getestet Routine in medizinischen Untersuchungen wird, ist es wichtig, den Zustand der Mundhöhle als Teil des Verfahrens aufzunehmen.

Die Zunge selbst ist eine muskuläre Struktur umhüllt von Schleimhaut; Punktierung der dorsalen Oberfläche sind Papillen, die kleine erhabenen Strukturen, die geben der Zunge seine einzigartige Textur und Geschmack Rezeptor Zellen enthalten. Wir klassifizieren Papillen durch ihre Form: fungiform, fadenförmigen laubbaume und Ringwalls. Fungiform Papillen (FP) sind befindet sich Anterolaterally auf der Zunge und sind rund, mit einer Pilzform11. Ermittler haben mehrere nützliche Methoden zur Quantifizierung von FP veröffentlicht und wir verweisen Leser auf diese Quellen für Messung Protokolle12,13,14,15,16. Foliate Papillen, geformt wie die Seiten eines Buches (Folia), befinden sich ausschließlich auf den seitlichen hinteren Zunge Oberfläche11. Ringwalls Papillen, gefunden in den Sulcus Terminalis der Zunge Basis, sind große kuppelförmige Strukturen umgeben von Schleimhaut Wände (lateinisch Circum, "Surround" + "vallum", "Wand")11. Die meisten zahlreiche Papillen, die fadenförmigen, sind lang und dünn und enthalten keine geschmacksrezeptoren.

Menschen unterscheiden sich in der Anatomie der Zunge. Während die Quellen dieser anatomischen Variante unbekannt sind, wird es teilweise durch angeborene genetische Variation, mit Ermittlern Berichterstattung 31 % Konkordanz der Zunge Anatomie unter zweieiigen Zwillingen und 60 % Konkordanz bei eineiigen Zwillingen17bestimmt. Papillären Dichte unterscheidet sich auch unter Menschen, und wenn auch selten, mindestens eine genetische Krankheit (familial Dysautonomia) ergibt ein angeborenes Fehlen der Geschmack Papillen18,19,20. Also, bevor Sie durchführen, Psychophysische Tests, ist es hilfreich, bestätigen das Vorhandensein von FP als Teil der kurzen Beurteilung und beachten die relative Größe und Farbe der Zunge und der orale Erkrankung.

Der Geschmack Papillen enthalten die sensorischen Zellen, wenn Sie initiieren Geschmackserlebnis angeregt. Menschen sind in der Lage mindestens fünf Klassen des Geschmacks zu spüren: salzig, sauer, Bitter, süß und Umami. Während salzig, signal süß und Umami-Geschmack signalisieren das Vorhandensein der wertvolle Nahrungsquellen, enthält Natrium-Chlorid, Glucose und Aminosäuren, bzw., Bitterkeit und Säure die Anwesenheit von möglichen Giftstoffe und Säuren von der bakteriellen Zersetzung des Essen, bzw., und aversiven Verhaltens21zu induzieren. Salzig und sauer Geschmack werden durch die Aktivierung von Ionenkanälen gefunden in einigen Arten von Geschmackszellen ausgestrahlt, obwohl das Verständnis von Salz Transduktion weiterentwickelt wird und sie, Typ verlangen kann ich Zellen sowie22,23. Bitter, süß und Umami ergeben sich aus der Aktivierung von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren auf Typ II Geschmackszellen, jeweils abgestimmt auf einen besonderen Geschmack. Heterodimere aus Untereinheiten von drei bestimmte Rezeptoren transduzieren süß und Umami, während Bitterstoffe eine Gruppe von 25 verschiedenen bitter Rezeptoren24aktivieren. Diese bittere Rezeptoren auf mehrere Bitterstoffe eingehen können, und eine einzelne bittere Substanz stimuliert oft mehr als einem Rezeptor25. Trotz der jüngsten Erweiterung des Wissens über die molekularen Grundlagen des Geschmacks können neue Wege26 und neue Entdeckungen jenseits der traditionellen fünf Geschmacksqualitäten (z.B. Kalzium27 oder Fettsäure28 Wahrnehmung) vor uns liegen.

Es gibt mindestens zwei überraschende Aspekte der Geschmack Familien von Rezeptoren: Gene, die kodieren für diese Rezeptoren können unterscheiden sich deutlich in der DNA-Sequenz und funktionieren daher bei Menschen und vielen Geweben des Körpers dieser Gene21,29 Ausdruck , 30 , 31. diese extraoral Websites beinhalten das Gehirn, Schilddrüse, oberen und unteren Atemwege und Magen-Darm-Trakt, unter vielen anderen21,29,30,31. Während die geschmacksrezeptoren an diesen Standorten nicht Geschmackswahrnehmung im herkömmlichen Sinne beteiligt sind, spüren sie wahrscheinlich die chemische Umgebung29,32. Zum Beispiel das Flimmerepithel der oberen Atemwege drückt den bitteren Rezeptor T2R38 (bittere Geschmack Rezeptor 38), die reagiert auf chemische Verbindungen, die von Bakterien produziert und beeinflusst die angeborene Immunantwort32, wie zunehmende Mucociliary Clearance und Ebenen von antimikrobiellen Peptiden und Stickoxid. Dieser Befund ist medizinische Implikationen für chronische Rhinosinusitis, eine Erkrankung des chronischen bakteriellen Infektionen und Entzündungen der oberen Atemwege und Nasennebenhöhlen.

Von besonderer Bedeutung für den Geschmack Prüfung, die wir hier beschreiben ist, dass der T2R38-bitteren Geschmack-Rezeptor kodiert durch das gen TAS2R38 , Exponate, genetische Variabilität und daher Variable Geschmack Empfindlichkeit. Wahrnehmbare Unterschiede für die bittere zusammengesetzte Phenylthiocarbamid (PTC) wurden erstmals durch den Chemiker Arthur Fox33beschrieben; später wurde diese Verbindung als Agonist T2R38 Rezeptor34identifiziert. Individuelle Unterschiede ergeben sich aus der DNA-Sequenz des Gens TAS2R38 , die drei Einzel-Nukleotid-Polymorphismen, jedes nachgeben Aminosäure Substitutionen (A49P, A262V und I296V; A: Alanin, P: Proline, V: Valin, Isoleucin I:). Zwei gemeinsame Haplotypen führen, PAV und AVI, PAV/PAV Personen, die empfindlich auf PTC ("Prüfer"), AVI/AVI Personen, die relativ unempfindlich ("nicht-Tasters") und heterozygote AVI/PAV Personen, variabler in ihrer Empfindlichkeit 35. gibt es weitere Beispiele für genetische Variation Auswirkungen auf bitteren Wahrnehmung, z.B., Geschmack-Rezeptor T2R19, durch das TAS2R19 -Gen kodiert Exponate ebenso genetische Variabilität und unterschiedlichen Geschmack Sensibilität für die bittere Substanz Chinin-36. Ebenso betrifft Variation in TAS2R31 die wahrgenommene Bitterkeit eines High-Potenz Süßstoffe37,38,39.

Hier beschreiben wir eine schnelle Methode zur Charakterisierung des Patienten Sinn für Geschmack, das auf High Yield-Protokolle in der klinischen Medizin, experimentelle Psychologie und Genetik.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Der University of Pennsylvania institutionelle Review Board genehmigt dieses Protokolls. Wir ausgeschlossen Themen, wenn sie schwanger waren oder unter 18 Jahre alt waren.

(1) Mundhöhle Bewertung: Krankheit Bewertung und Papille aufspüren

  1. Weisen Sie das Thema, den Mund zu öffnen.
  2. Mit einer Lichtquelle wie ein Penlight oder Stirnlampe, beleuchten Sie die Mundhöhle und untersuchen Sie die sieben Unterwebsites des Gebietes (Zunge, Mund, bukkale Schleimhaut labial Schleimhaut, Zahnfleisch, harten Gaumen und Trigonum retromolare Stock) zu.
    1. Visualisieren der dorsalen Oberfläche der Zunge. Weisen Sie an, das Thema, die Zunge zu erheben, und untersuchen Sie der ventralen Zunge Oberfläche und Mundboden, und achten Sie auf die Prüfung nach hinten zu den Molaren zu verlängern.
    2. Mit einer Zunge Depressor, lateralize des Prüfungsteilnehmers Wange um die bukkale Schleimhaut, sowie die seitlichen Gingiva bilateral rund um den oberen und unteren Zähne zu visualisieren.
    3. Erweitern Sie die Prüfung anterior durch Anheben der Ober- und Unterlippe um die Oberflächen der Labiale Schleimhaut- und vorderen Gingiva zu visualisieren.
    4. Zu guter Letzt visualisieren des harten Gaumens und Trigonum retromolare.
    5. Hinweis: Läsionen, Abschürfungen, und Massen oder Anzeichen für eine Entzündung.
    6. Wieder Fragen Sie das Thema zu öffnen Sie den Mund und die Zunge zu verlängern.
    7. Verwenden Sie eine Lichtquelle auf um die dorsale Oberfläche der Zunge zu visualisieren.
    8. Das Vorhandensein oder Fehlen von FP, z.B., eine glatte Zunge Oberfläche zu identifizieren
  3. Notieren Sie die Ergebnisse der Mundhöhle Prüfung bevor mit Geschmack getestet. Wenn Ermittler dieser Geschmackstest im medizinischen Kontext durchführen, sollte unerwartete Entdeckungen weiterer Aufarbeitung veranlassen.

(2) psychophysischen Geschmack getestet

Hinweis: Ressourcen und Beschreibungen für den psychophysischen Geschmack testen, die Folgen sind auch von der folgenden Webseite erhältlich: https://osf.io/hn87s/.

  1. Tastant Vorbereitung
    1. Bereiten Sie Lösungen wie unten beschrieben vor. Machen Sie jede Lösung mit einem volumetrischen Kolben um Präzision der Konzentrationen ± 0,0002 M. Dissolve Proben mit Reinstwasser sicherzustellen. Passen Sie die Auswahl der Verbindungen, die Forschungsziele. Die hier aufgeführten Verbindungen sind als Beispiel gedacht.
      1. Denatonium Benzoat (Bitter): bereiten Sie eine Stammlösung von 4,99 x 10-3 M Denatonium Benzoat durch 2,228 g Denatonium Benzoat in 1 L Wasser auflösen. Hinzu kommt eine Volumetrische 500 mL-Flasche 180 µL dieser Stammlösung. Fügen Sie Wasser hinzu, um das Volumen auf 500 mL, produziert eine Lösung mit einer Endkonzentration von 1,8 µM bringen.
      2. PTC (Bitter): 0,0135 g von PTC in einem 500 mL volumetrischen Kolben zu platzieren. Fügen Sie Wasser hinzu, um das Volumen auf 500 mL bringen. PTC ist schwer zu lösen, also Stir Bar in den Kolben und die Lösung auf 70 ° C auf einer heißen Platte. Verwenden Sie die rühren Leiste, um die Lösung zu mischen, bis alle gelösten (~ 15 min) aufgelöst hat. Dadurch entsteht eine Lösung mit einer Endkonzentration von 180 µM.
      3. Chinin (Bitter): 0,011 g Chinin HCl Dihydrat in einem 500 mL volumetrischen Kolben zu platzieren. Fügen Sie Wasser hinzu, um das Volumen auf 500 mL, produziert eine Lösung mit einer Endkonzentration von 56 µM bringen.
      4. Natriumchlorid (salzig): 7,5 g Natriumchlorid in einem 500 mL volumetrischen Kolben zu platzieren. Fügen Sie Wasser hinzu, um das Volumen von 500 mL, produziert eine Lösung mit einer Endkonzentration von 0,25 M bringen.
      5. Saccharose (süß): 60 g Saccharose in einem 500 mL volumetrischen Kolben zu platzieren. Fügen Sie Wasser hinzu, um das Volumen von 500 mL, produziert eine Lösung mit einer Endkonzentration von 0,35 M bringen.
    2. Geschmackslösungen bei 4 ° c Lagern Einige häufig verwendete Geschmack Verbindungen sind lichtempfindlich und Ermittler sollten wickeln Sie sie in Folie oder anderen Materialien, ihre Aussetzung zum Licht zu reduzieren.
    3. Füllen Sie eine leckere Tasse um häufige Fehler in Vorbereitung der Lösung zu identifizieren ein, die alte Lösung und eine mit der neuen Lösung. Probieren Sie jede Lösung um sicherzustellen, dass sie identisch in Kraft sind.
    4. Einzubeziehen Sie Wasser als eine Steuerungslösung, vorgestellt in der ersten Position zu überprüfen, ob Themen verstehen das Testverfahren. Themen zu präsentieren, mit jedem tastant und das Steuerelement tastant kümmert sich zweimal, um zu vermeiden, das gleiche tastant nacheinander präsentiert. Zum Beispiel um fünf einzigartige Tastants zu testen, verfügen über zwölf Proben im Fragebogen (siehe 2.2): die fünf Geschmacks- und Wasser jeweils zweimal vorgestellt. Aliquot 5 mL Wasser in einzelnen Glasfläschchen funkeln. Beschriften Sie die Durchstechflasche Kappen mit einem dunklen blauen Aufkleber mit der Nummer 1.
    5. Wiederholen Sie diesen Vorgang für jede tastant. Etikett Durchstechflasche Kappen mit einem runden Aufkleber nach der Reihenfolge der Präsentation und einige Farbcode Beispiel unten genau geschildert; passen Sie die Durchstechflasche Etiketten mit den Etiketten auf den Geschmack-Fragebogen (siehe 2.2).
      Wasser (dunkelblau)
      Chinin (hellblau)
      NaCl (grün)
      PTC (gelb)
      Saccharose (Orange)
      Denatonium Benzoat (rot)
      NaCl (dunkelblau)
      Denatonium Benzoat (hellblau)
      Wasser (grün)
      Chinin (gelb)
      Saccharose (Orange)
      PTC (rot)
    6. Paket Proben, indem man sie in zwei Boxen, Proben 1 – 6 und 7 – 12 in Kisten mit der Aufschrift "Feld A" und "B-Box" bzw. (Abbildung 1). andere Verpackung Strategien sind möglich.

Figure 1
Abbildung 1: Probieren Sie Kit. Themen verwenden das Kit zu Rate Geschmack Intensität und Qualität der verschiedenen farbkodierten Geschmacks-. Box A enthält Proben 1 – 6, Feld B 7 – 12. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

  1. Geschmack-Fragebogen
    1. Bereiten Sie den Geschmack-Fragebogen mit einer Kategorienskala zur Bewertung von Geschmack Intensität und eine erzwungene Wahl zur Identifizierung der geschmackliche Qualität der einzelnen tastant (Abbildung 2).
    2. Runde Etiketten der entsprechenden Farbe und Zahl neben die entsprechende Probe im Geschmack Fragebogen zu platzieren (siehe 2.1.6).

Figure 2
Abbildung 2: Probieren Sie Fragebogen Eintrag, bestehend aus einer Kategorienskala zur Bewertung der Intensität und gezwungen Wahl Antwort für tastant Qualität. Der Geschmack Fragebogen beinhaltet einen Eintrag für jeden der die farbcodierten Geschmacks-getestet. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

  1. Geschmacks-Test-Verwaltung
    1. Bieten Sie Themen mit Feld A, B-Box, eine Flasche Wasser, leere Tasse, Stift und Papier und Stift Geschmack Fragebogen enthält Einträge für 12 Proben. Verwenden Sie die gleiche Marke von Mineralwasser während der gesamten Dauer einer bestimmten Studie. Als Alternative zu einem Papierfragebogen, port das Material in Online-Umfrage-Software und verwaltet per PC/Notebook oder Tablet. Eine Beispiel-Vorlage ist verfügbar auf https://osf.io/hn87s/.
    2. Weisen Sie Themen, dass sie gebeten werden, die Intensität und Qualität (z.B., salzig, sauer, Bitter, süß, oder ohne Geschmack) der jeweils tastant zu bewerten. Auch informieren Sie Themen, dass sie nicht alle Eigenschaften auftreten können.
    3. Das Testverfahren wie folgt erklären: Spülen Sie Ihren Mund mit Wasser und spucken sie heraus in den Cup zur Verfügung gestellt. Gießen Sie alle Probe 1 in den Mund und halten Sie ihn dort für 5 Sekunden, bevor Sie die Lösung in die Tasse spucken. Gurgeln Sie und schlucken Sie die Lösung nicht. Kreis eines der 13 vertikalen Linien entsprechen der Probe Intensität, auf einer Skala von 0 bis 12 aus "keine Intensität überhaupt" bis "sehr intensiv", und wählen Sie eine einzelne Qualität, den Geschmack zu beschreiben. Danach spülen Sie Ihren Mund mit Wasser zweimal, bevor Sie fortfahren, um das nächste Beispiel.
    4. Beobachten Sie das Thema Verkostung und Bewertung 1 (Wasser) zu probieren. Sollte die Bewertung abweichen vom "keine Intensität überhaupt" und "kein Geschmack," wiederholen die Fragebogen Anweisungen bevor Sie den Test fortfahren zulassen.
    5. Überprüfen Sie den fertige Fragebogen auf Vollständigkeit.
    6. Punkten Sie Intensität Bewertungen auf einer Skala von 0 bis 12 aus der vertikalen Linien, die die Themen kreisten. Durchschnittlich zwei Intensität-Bewertungen für die einzelnen tastant; Dieser Wert wird für die Analyse verwendet werden.

3. Genotyp

  1. Sammeln Sie Speichel von jedem Probanden durch den Speichel DNA-Sammlung Kit.
  2. Genomischen DNA aus der Probe zu reinigen, indem Sie die folgenden Anweisungen des Herstellers.
  3. TAS2R38 Genotyp mit SNP Genotyping Assays (rs713598, rs1726866, rs10246939)40zu bestimmen.
  4. Bestimmen Sie TAS2R19 Genotyp mit SNP Genotyping Assays (rs10772420)36.

(4) Genotyp-Phänotyp-Validierung

  1. Überprüfen Sie die verfügbaren gepoolten Steuerungsdaten aus über 800 Themen genotypisiert TAS2R38 (rs713598, rs1726866, rs10246939) und TAS2R19 (rs10772420) auf der folgenden Webseite: https://carayata.shinyapps.io/TasteBoxplots/.
  2. Basierend auf einem Thema TAS2R38 Genotyp, vergleichen Sie seine oder ihre psychophysischen Geschmack Antwort für die bittere zusammengesetzte PTC mit den Normen für Personen des gleichen Genotyps. Antworten sollten übereinstimmen; jedoch in seltenen Fällen vorauszusagen TAS2R38 Genotyp nicht perfekt PTC sensorischen Ergebnisse35.
  3. Antworten erhebliche Divergenzen zeigen sollte das Thema Geschmack Antwort für Chinin mit den Normen für Personen des gleichen TAS2R19 Genotyps zu vergleichen. Antworten für Chinin Intensität und Genotyp sollte36entsprechen. Alle Ergebnisse der Geschmack nicht mit Genotyp entsprechen, ist es möglich, dass das Thema nicht (a) versteht der Vorgang (b) Bereitstellung von unechten Bewertungen und simuliert oder (c) Es wurde ein Daten-Sammlung-Fehler seitens der Ermittler.
  4. Identifizieren Sie Daten Punkt Ausreißer zu, und schließen sie vielleicht von Analyse (Abbildung 3). Korrespondenz der sensorischen Ergebnisse mit objektiven Genotypisierung bestätigt die Zuverlässigkeit des psychophysischen Testverfahrens.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Ergibt sich aus den Geschmackstest haben gebündelt wurden, für alle Fächer ausgewertet (n = 840) und nach der Trennung vom Genotyp präsentiert werden. Den vollständigen Datensatz ist abrufbar unter https://carayata.shinyapps.io/TasteBoxplots/ und für jede tastant bewertet und für TAS2R38 und TAS2R19 Genotypen überprüft werden können. Ergebnisse bestätigen die Existenz von Wahrnehmungs Geschmack unterschieden für PTC unter Themen gruppiert nach TAS2R38 -Rezeptor Genotyp (Abbildung 3). Bewertungen von PTC Intensität unterscheiden sich wesentlich über TAS2R38 Genotypen (AVI/AVI, 0,86; AVI/PAV, 6.95; PAV/PAV, 8.18; einfache ANOVA, p < 0,0001). Ergebnisse von Chinin Intensität unterscheiden sich auch deutlich über TAS2R19 Genotyp (A:A, 3,77; A:G, 3,08; G:G, 2,26; einfache ANOVA, p < 0,0001).

Figure 3
Abbildung 3: PTC Geschmack Fragebogenergebnisse vom TAS2R38 -Genotyp. Der Geschmack-Fragebogen kann verwendet werden, um Einzelpersonen zu trennen vom TAS2R38 Genotyp basierend auf PTC Bitterkeit Intensität Bewertungen auf eine Kategorienskala (* p < 0,0001). Hier sehen wir ein paar Ausreißer Datenpunkte befindet sich außerhalb der Zäune ("Bart") von dieser Boxplot (z.B.außerhalb das 1,5-fache der interquartilbereich oberhalb der oberen Quartil und unten die untere Quartil) bitte hier klicken, um eine größere Version davon Abbildung.

Metrik Geschmack Mündliche Verhandlung Vision Anhörung/Geschmack Vision/Geschmack
PubMed 36.302 123.101 171.522 3.39 4.72
NIH Reporter 6.144 23.873 54.858 3,89 8.93
Wir führten eine Textsuche PubMed und NIH Reporter mit einem bestimmten Sinn als ein Schlüsselwort. PubMed ist eine Online-Datenbank veröffentlichten Versuchsergebnisse und NIH Reporter ist eine Online-Datenbank, dass Listen gefördert durch die National Institutes Forschungsprojekte of Health. Werte in der Spalte "Anhörung/Geschmack" zeigen einer Verhältnis, d. h., es gibt mehr als dreimal so viele Publikationen verweisen auf Anhörung im Vergleich mit Geschmack. Wir erreichen die URLs unter am 31. Januar 2018 um 10 Uhr EST.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/
https://projectreporter.nih.gov/Reporter.cfm

Tabelle 1: Datensätze mit "Geschmack" im Vergleich zu "Hören" und "Vision" als Keywords identifiziert.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Die Bedeutung dieser Methode ist, dass es einen multidisziplinären Ansatz mit Features von Medizin (mündliche Prüfung), experimentelle Psychologie (Geschmackstest) und Genetik (ein Überprüfungsschritt) verwendet. Geschmack-Informationen wird voraussichtlich als diagnostische und prognostische Tool zu entwickeln, weil Geschmack ein Fenster in die Funktion der Proteine an anderer Stelle im Körper stellt. Experimentelle Psychologie gesehen kann die Zugabe von einer einfachen Prüfung Themen benennen, die für das Studium der normativen Geschmack Funktion nicht geeignet sind. Aus Sicht der Genetik bieten diese Verfahren eine einfache Möglichkeit, leicht reproduzierbar Genotyp-Phänotyp-Beziehung zu studieren.

Messung der menschlichen Geschmack hat mehrere wichtige Funktionen, die sind immaterielle, aber wichtig, auch helfen, das Thema zu fühlen, zu erleichtern und orientiert auf die Aufgabe und vor allem im medizinischen Bereich, halten das Verfahren kurz, so die Aufmerksamkeit des Subjekts nicht Wanken. Es ist auch wichtig, wenn Themen unbequem erscheinen und Fehlerbehebung ihrer Anliegen wie z. B. hinsichtlich der Art der Prüfung Stimuli zu intervenieren. Themen sind oft beruhigt zu erfahren, dass die meisten Tests Reize sind in Lebensmitteln, z. B., Salz und Zucker. Dieses Verfahren, während einfache, hat erhebliche Einschränkungen. Während die mündliche Prüfung Routine für die Ermittler mit medizinischer Ausbildung ist, sind diejenigen mit der experimentellen Psychologie oder Genetik Ausbildung voraussichtlich weniger einfache mündliche Krankheit erkennen. Eine weitere Einschränkung ist die Rating-Skala, die während Themen ohne vorherige Schulung leicht verständlich Unterschiede zwischen Einzelpersonen oder Gruppen von Individuen41verdunkeln kann. Zu guter Letzt ist die Anleitung zur Behandlung von Patienten mit Diskrepanzen zwischen Genotyp und Phänotyp in die statistische Aufbereitung der Daten nicht noch kodifiziert in einfache Regeln, z.B.fallen Personen, die bestimmte Kriterium nicht erfüllen.

Mit Blick auf zukünftige Anwendungen können Geschmack Prüfungen werden routinemäßige Teile der Medizin wie Vision und Hörtests, die unser Verständnis von wie Geschmack bezieht sich auf menschliche Krankheit und Wohlbefinden erhöhen würde und ermöglicht es uns, diesen einfachen Test zu verfeinern.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

NAC und DRR sind Co-Erfinder auf ein Patent im Berichtsjahr (Therapie und Diagnostik für Respiratorische Infektion 61/697.652, WO2013112865).

Acknowledgments

Auszeichnungen von der National Institutes of Health unterstützt diese Forschung (R01DC013588, NAC, R21DC013886, NAC und DRR und NIDCD Administrative Forschung Ergänzung zu fördern Entstehung der Kliniker-Wissenschaftler in Chemosensorische Forschung zu JED). Wir sammelten Genotyp Daten von Geräten, die teilweise mit NIH Fonds von OD018125 gekauft.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Disposable diagnostic penlight Primacare DL-9223
UltraLite Pro headlight Integra LifeSciences AX2100BIF
Millipore Q-Gard 2 water purification system EMB Millipore QGARD00D2
Denatonium benzoate  Sigma Aldrich D5765
Phenylthiocarbamide Sigma Aldrich P7629
Quinine hydrochloride dihydrate Sigma Aldrich Q1125
Sodium Chloride Sigma Aldrich S1679
Sucrose Sigma Aldrich S0389
Glass scintillation vials Thomas Scientific 1230L59 Same as Wheaton catalog no. 986580
Oragene Discover OGR-500 DNA collection kit DNA Genotek OGR-500
prepIT L2P Protocol reagents DNA Genotek PT-L2P-5
rs713598 TaqMan SNP genotyping assay ThermoFisher Scientific C___8876467_10
rs1726866 TaqMan SNP genotyping assay ThermoFisher Scientific C___9506827_10
rs10246939 TaqMan SNP genotyping assay ThermoFisher Scientific C___9506826_10
rs10772420 TaqMan SNP genotyping assay ThermoFisher Scientific C___1317426_10

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Cowart, B. J., Young, I. M., Feldman, R. S., Lowry, L. D. Clinical disorders of smell and taste. Occupational Medicine. 12 (3), 465-483 (1997).
  2. Ackerman, B. H., Kasbekar, N. Disturbances of taste and smell induced by drugs. Pharmacotherapy. 17 (3), 482-496 (1997).
  3. Kveton, J. F., Bartoshuk, L. M. The effect of unilateral chorda tympani damage on taste. Laryngoscope. 104, 25-29 (1994).
  4. Fischer, R. A., Griffin, F. Pharmacogenetic aspects of gustation. Drug Research. 14 (14), 673-686 (1964).
  5. Joyce, C. R., Pan, L., Varonos, D. D. Taste sensitivity may be used to predict pharmacological effects. Life Science. 7 (9), 533-537 (1968).
  6. Adappa, N. D., et al. Genetics of the taste receptor T2R38 correlates with chronic rhinosinusitis necessitating surgical intervention. International Forum of Allergy & Rhinology. , (2013).
  7. Lipchock, S. V., Reed, D. R., Mennella, J. A. Relationship between bitter-taste receptor genotype and solid medication formulation usage among young children: a retrospective analysis. Clinical Therapeutics. 34 (3), 728-733 (2012).
  8. Bartoshuk, L. M. Handbook of perception: Tasting and smelling. Carterette, E. C., Friedman, M. P. , Academic Press. Vol. VIA 2-18 (1978).
  9. Coldwell, S. E., et al. Gustation assessment using the NIH Toolbox. Neurology. 80 (11 Suppl 3), S20-S24 (2013).
  10. Mueller, C., et al. Quantitative assessment of gustatory function in a clinical context using impregnated "taste strips". Rhinology. 41 (1), 2-6 (2003).
  11. Reed, D. R., Tanaka, T., McDaniel, A. H. Diverse tastes: Genetics of sweet and bitter perception. Physiological Behavior. 88 (3), 215-226 (2006).
  12. Miller, I. J. Jr, Reedy, F. E. Jr Variations in human taste bud density and taste intensity perception. Physiological Behavior. 47 (6), 1213-1219 (1990).
  13. Shahbake, M., Hutchinson, I., Laing, D. G., Jinks, A. L. Rapid quantitative assessment of fungiform papillae density in the human tongue. Brain Research. 1052 (2), 196-201 (2005).
  14. Spielman, A. I., Pepino, M. Y., Feldman, R., Brand, J. G. Technique to collect fungiform (taste) papillae from human tongue. Journal of Visualized Experiments. 18 (42), 2201 (2010).
  15. Nuessle, T. M., Garneau, N. L., Sloan, M. M., Santorico, S. A. Denver papillae protocol for objective analysis of fungiform papillae. Journal of Visualized Experiments. (100), e52860 (2015).
  16. Sanyal, S., O'Brien, S. M., Hayes, J. E., Feeney, E. L. TongueSim: development of an automated method for rapid assessment of fungiform papillae density for taste research. Chemical Senses. 41 (4), 357-365 (2016).
  17. Spielman, A. I., Brand, J. G., Buischi, Y., Bretz, W. A. Resemblance of tongue anatomy in twins. Twin Research and Human Genetics. 14 (3), 277-282 (2011).
  18. Kalmus, H., Smith, S. M. The antimode and lines of optimal separation in a genetically determined bimodal distribution, with particular reference to phenylthiocarbamide sensitivity. Annals of Human Genetics. 29 (2), 127-138 (1965).
  19. Pearson, J., Finegold, M. J., Budzilovich, G. The tongue and taste in familial dysautonomia. Pediatrics. 45 (5), 739-745 (1970).
  20. Fukutake, T., et al. Late-onset hereditary ataxia with global thermoanalgesia and absence of fungiform papillae on the tongue in a Japanese family. Brain. 119 (Pt 3), 1011-1021 (1996).
  21. Kinnamon, S. C. Taste receptor signalling - from tongues to lungs. Acta physiologica. 204 (2), Oxford, England. 158-168 (2012).
  22. Lewandowski, B. C., Sukumaran, S. K., Margolskee, R. F., Bachmanov, A. A. Amiloride-insensitive salt taste is mediated by two populations of type iii taste cells with distinct transduction mechanisms. Journal of Neuroscience. 36 (6), 1942-1953 (2016).
  23. Vandenbeuch, A., Clapp, T. R., Kinnamon, S. C. Amiloride-sensitive channels in type I fungiform taste cells in mouse. BMC Neuroscience. 9, 1 (2008).
  24. Margolskee, R. F. The biochemistry and molecular biology of taste transduction. Current Opinions in Neurobiology. 3 (4), 526-531 (1993).
  25. Meyerhof, W., et al. The molecular receptive ranges of human TAS2R bitter taste receptors. Chemical Senses. 35 (2), 157-170 (2010).
  26. Yee, K. K., Sukumaran, S. K., Kotha, R., Gilbertson, T. A., Margolskee, R. F. Glucose transporters and ATP-gated K+ (KATP) metabolic sensors are present in type 1 taste receptor 3 (T1r3)-expressing taste cells. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. , (2011).
  27. Tordoff, M. G. Calcium: taste, intake and appetite. Physiological Review. 81, 1567-1597 (2001).
  28. Reed, D. R., Xia, M. B. Recent advances in fatty acid perception and genetics. Advances in Nutrition. 6 (3), 353S-360S (2015).
  29. Blekhman, R., et al. Host genetic variation impacts microbiome composition across human body sites. Genome Biology. 16, 191 (2015).
  30. Hoon, M. A., et al. Putative mammalian taste receptors: a class of taste-specific GPCRs with distinct topographic selectivity. Cell. 96 (4), 541-551 (1999).
  31. Laffitte, A., Neiers, F., Briand, L. Functional roles of the sweet taste receptor in oral and extraoral tissues. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic. 17 (4), 379-385 (2014).
  32. An, S. S., et al. Tas2r activation promotes airway smooth muscle relaxation despite beta2-adrenergic receptor tachyphylaxis. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular. , (2012).
  33. Fox, A. L. The relationship between chemical composition and taste. Science. 74, 607 (1931).
  34. Fox, A. L. The relationship between chemical constitution and taste. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 18, 115-120 (1932).
  35. Bufe, B., et al. The molecular basis of individual differences in phenylthiocarbamide and propylthiouracil bitterness perception. Current Biol.ogy. 15 (4), 322-327 (2005).
  36. Reed, D. R., et al. The perception of quinine taste intensity is associated with common genetic variants in a bitter receptor cluster on chromosome 12. Human Molecular Genetics. 19 (21), 4278-4285 (2010).
  37. Bobowski, N., Reed, D. R., Mennella, J. A. Variation in the TAS2R31 bitter taste receptor gene relates to liking for the nonnutritive sweetener Acesulfame-K among children and adults. Science Reports. 6, 39135 (2016).
  38. Allen, A. L., McGeary, J. E., Knopik, V. S., Hayes, J. E. Bitterness of the non-nutritive sweetener acesulfame potassium varies with polymorphisms in TAS2R9 and TAS2R31. Chemical Senses. 38 (5), 379-389 (2013).
  39. Roudnitzky, N., et al. Genomic, genetic, and functional dissection of bitter taste responses to artificial sweeteners. Human Molecular Genetics. 20 (17), 3437-3449 (2011).
  40. Guo, S. W., Reed, D. R. The genetics of phenylthiocarbamide perception. Annals in Human Biology. 28 (2), 111-142 (2001).
  41. Bartoshuk, L. M., et al. Labeled scales (e.g., category, Likert, VAS) and invalid across-group comparisons: what we have learned from genetic variation in taste. Food Quality Prefererences. 14 (2), 125-138 (2003).

Tags

Medizin Ausgabe 138 Psychophysik menschliche Zunge Geschmackszellen TAS2R38 Phenylthiocarbamid psychophysische Geschmack testen
Geschmack-Prüfung: Eine kurze und validierten Test
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Douglas, J. E., Mansfield, C. J.,More

Douglas, J. E., Mansfield, C. J., Arayata, C. J., Cowart, B. J., Colquitt, L. R., Maina, I. W., Blasetti, M. T., Cohen, N. A., Reed, D. R. Taste Exam: A Brief and Validated Test. J. Vis. Exp. (138), e56705, doi:10.3791/56705 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter