Cet article a été initialement publié par Magazine connu.
Nous avons tous entendu parler des cinq goûts que notre langue peut détecter : le sucré, l’aigre, l’amer, le salé-umami et le salé. Mais le nombre réel est en réalité six, car nous avons deux systèmes distincts pour le goût du sel. L’un d’eux note les niveaux de sel attrayants et relativement faibles qui donnent aux frites un goût délicieux. L’autre enregistre des niveaux élevés de sel, suffisamment pour donner un goût désagréable aux aliments trop salés.
La façon exacte dont nos papilles gustatives perçoivent les deux types de salinité est un mystère qui a nécessité environ 40 ans de recherche scientifique pour être résolu, et les chercheurs n’ont toujours pas déchiffré tous les détails. En fait, plus ils observent la sensation du sel, plus elle devient étrange.
De nombreux autres mécanismes du goût ont été développés au cours des dernières décennies. Pour le sucré, l’amer et l’umami, les récepteurs moléculaires de certaines cellules des papilles gustatives sont connus pour reconnaître les molécules alimentaires et, lorsqu’ils sont activés, déclenchent une série d’événements qui envoient finalement des signaux au cerveau.
L’acide est un peu différent : il est détecté par les cellules des papilles gustatives qui réagissent à l’acidité, ont récemment appris des chercheurs.
Dans le cas du sel, les scientifiques comprennent de nombreux détails sur le récepteur à faible teneur en sel, mais une description complète du récepteur à haute teneur en sel est en retard, tout comme la compréhension des cellules des papilles gustatives qui hébergent chaque détecteur.
« Il existe encore de nombreuses lacunes dans nos connaissances, notamment sur le goût du sel. Je dirais que c’est l’une des plus grandes lacunes », déclare Maik Behrens, chercheur en goût à l’Institut Leibniz de biologie des systèmes alimentaires, à Freising, en Allemagne. « Il manque toujours des pièces dans le puzzle. »
Notre double perception de la salinité nous aide à marcher sur la corde raide entre les deux faces du sodium, élément fondamental pour le fonctionnement des muscles et des nerfs mais dangereux en grande quantité. Pour contrôler soigneusement les niveaux de sel, le corps gère la quantité de sodium qu’il rejette dans l’urine et contrôle la quantité qui entre par la bouche.
«C’est le principe de Boucle d’or», explique Stephen Roper, neuroscientifique à la Miller School of Medicine de l’Université de Miami. « Vous n’en voulez pas trop ; vous n’en voulez pas trop peu ; vous voulez le bon montant.
Si un animal absorbe trop de sel, le corps tente de compenser en retenant de l’eau afin que le sang ne soit pas trop salé. Chez de nombreuses personnes, ce volume supplémentaire de liquide augmente la tension artérielle. L’excès de liquide exerce une pression sur les artères ; avec le temps, cela peut les endommager et augmenter le risque de maladie cardiaque ou d’accident vasculaire cérébral.
Mais une certaine quantité de sel est nécessaire aux systèmes du corps, par exemple pour transmettre les signaux électriques qui sous-tendent les pensées et les sensations. Les conséquences d’une trop faible quantité de sel comprennent des crampes musculaires et des nausées (une des raisons pour lesquelles les athlètes boivent du Gatorade est de remplacer le sel perdu dans la sueur) et, si suffisamment de temps s’écoule, la mort.
Les scientifiques qui étudient les récepteurs du goût du sel savaient déjà que notre corps possède des protéines spéciales qui agissent comme des canaux permettant au sodium de traverser les membranes nerveuses afin d’envoyer l’influx nerveux. Mais les cellules de notre bouche, pensaient-ils, doivent disposer d’un moyen supplémentaire pour réagir au sodium présent dans les aliments.
Un indice clé du mécanisme est apparu dans les années 1980, lorsque des scientifiques ont expérimenté un médicament qui empêche le sodium de pénétrer dans les cellules rénales. Ce médicament, appliqué sur la langue des rats, empêchait leur capacité à détecter les stimuli salés. Il s’avère que les cellules rénales utilisent une molécule appelée ENaC (prononcé « ee-nack ») pour aspirer l’excès de sodium du sang et aider à maintenir des niveaux adéquats de sel dans le sang. La découverte suggère que les cellules des papilles gustatives qui détectent le sel utilisent également ENaC.
Pour le prouver, les scientifiques ont conçu des souris dépourvues du canal ENaC dans leurs papilles gustatives. Ces souris ont perdu leur préférence normale pour les solutions légèrement salées, ont rapporté des scientifiques en 2010, confirmant qu’ENaC était en fait le bon récepteur du sel.
Mais pour vraiment comprendre comment fonctionne le bon goût du sel, les scientifiques doivent également savoir comment le sodium qui pénètre dans les papilles gustatives donne lieu à un « Miam, salé ! sensation. “Ce qui est important, c’est ce qui est envoyé au cerveau”, explique Nicholas Ryba, biologiste à l’Institut national de recherche dentaire et craniofaciale de Bethesda, dans le Maryland, qui participe à l’association de l’ENaC au goût du sel.
Et pour comprendre la transmission du signal, les scientifiques devaient découvrir où commence le signal dans la bouche.
La réponse peut sembler évidente : le signal proviendrait d’un ensemble spécifique de cellules des papilles gustatives qui contiennent de l’ENaC et sont sensibles aux niveaux savoureux de sodium. Mais ces cellules ne se sont pas révélées faciles à trouver. Il s’avère que l’ENaC est composé de trois morceaux différents et, bien que les morceaux individuels se trouvent à divers endroits de la bouche, les scientifiques ont eu du mal à trouver des cellules contenant les trois.
En 2020, une équipe dirigée par le physiologiste Akiyuki Taruno, de l’Université médicale préfectorale de Kyoto, au Japon, a rapporté avoir enfin identifié des cellules gustatives sodiques. Les chercheurs ont supposé que les cellules sensibles au sodium déclencheraient un signal électrique en présence de sel, mais pas si le bloqueur ENaC était également présent. Ils ont trouvé une telle population de cellules dans les papilles gustatives isolées d’une partie de la langue des souris, et celles-ci se sont avérées produire les trois composants du canal sodique ENaC.
Les scientifiques peuvent donc désormais décrire où et comment les animaux perçoivent les niveaux souhaitables de sel. Lorsqu’il y a suffisamment d’ions sodium en dehors des cellules clés des papilles gustatives dans la zone centrale de la langue, les ions peuvent pénétrer dans ces cellules en utilisant la passerelle ENaC en trois parties. Cela rééquilibre les concentrations de sodium à l’intérieur et à l’extérieur des cellules. Mais il redistribue également les niveaux de charges positives et négatives à travers la membrane cellulaire. Ce changement active un signal électrique dans la cellule. La cellule des papilles gustatives envoie alors le message « Mmmm, salé ! » message transmis au cerveau.
Mais ce système n’explique pas le « Blech, trop de sel ! » signal que les gens peuvent en avoir aussi, généralement lorsque nous goûtons quelque chose qui est deux fois plus salé que notre sang. Ici, l’histoire est moins claire.
L’autre composant du sel de table, le chlorure, pourrait être essentiel, suggèrent certaines recherches. La structure chimique du sel est le chlorure de sodium, bien que lorsqu’il est dissous dans l’eau, il se sépare en ions sodium chargés positivement et en ions chlorure chargés négativement. Dans une étude, le chlorure de sodium a créé la sensation la plus salée chez le rat ; le sodium associé à des partenaires multiatomiques plus gros avait un goût moins salé. Cela suggère que le partenaire sodium pourrait être un contributeur important à la sensation de forte teneur en sel, certains partenaires ayant un goût plus salé que d’autres. Mais quant à la manière exacte dont le chlorure pourrait provoquer un goût élevé de sel, “personne n’en a la moindre idée”, dit Roper.
Une suggestion est venue du travail de Ryba et de ses collègues. En 2013, ils ont rapporté que l’huile de moutarde réduisait le signal riche en sel dans la langue des souris. Curieusement, le même composé d’huile de moutarde a également presque éliminé la réponse de la langue au goût amer, comme si le système de détection de sel élevé se connectait au système du goût amer.
Et c’est devenu encore plus étrange : les cellules au goût aigre semblaient également réagir à des niveaux élevés de sel. Les souris dépourvues du système de goût amer ou acide étaient moins rebutées par l’eau extrêmement salée, et celles qui manquaient des deux buvaient volontiers la substance salée.
Tous les scientifiques n’en sont pas convaincus, mais les résultats, s’ils sont confirmés, soulèvent une question intéressante : pourquoi les aliments très salés n’ont-ils pas aussi un goût amer et acide ? Cela pourrait être dû au fait que le goût excessivement salé est la somme de plusieurs signaux, et non pas une seule entrée, explique Michael Gordon, neuroscientifique à l’Université de la Colombie-Britannique à Vancouver, qui a co-écrit, avec Taruno, une discussion sur les propriétés connues et phénomènes inconnus du goût du sel en 2023 Revue annuelle de physiologie.
Malgré l’exemple de l’huile de moutarde, les tentatives visant à trouver la molécule réceptrice responsable de la sensation gustative riche en sel n’ont jusqu’à présent pas été concluantes. En 2021, une équipe japonaise a rapporté que les cellules contenant du TMC4, un canal moléculaire qui permet aux ions chlorure de pénétrer dans les cellules, pourraient être impliquées dans des réponses riches en sel. Mais lorsque les chercheurs ont conçu des souris sans le canal TMC4 dans leur corps, cela n’a pas fait beaucoup de différence dans l’aversion des souris pour l’eau extrêmement salée. « Il n’y a pas de réponse définitive à ce stade », dit Gordon.
Pour compliquer encore davantage les choses, il n’existe aucun moyen de garantir que les souris perçoivent le goût salé exactement de la même manière que les humains. “Notre connaissance du goût du sel chez les humains est en réalité assez limitée”, explique Gordon. Les gens peuvent certainement distinguer les niveaux souhaitables de faible teneur en sel de la sensation dégoûtante d’une teneur élevée en sel, et le même récepteur ENaC utilisé par les souris semble être impliqué. Mais les études portant sur des personnes ayant reçu l’inhibiteur des canaux sodiques ENaC varient de manière confuse : parfois, il semble diminuer le goût du sel, d’autres fois, il semble l’augmenter.
Une explication possible est le fait que les gens possèdent une quatrième sous-unité supplémentaire de l’ENaC, appelée sous-unité delta. Il peut remplacer l’une des autres pièces, créant peut-être une version du canal moins sensible au bloqueur ENaC.
Après quarante ans d’études sur le goût du sel, les chercheurs se demandent toujours comment la langue des gens perçoit le sel et comment le cerveau classe ces sensations en quantités « juste ce qu’il faut » et « trop ». L’enjeu ne se limite pas à satisfaire une curiosité scientifique : compte tenu des risques cardiovasculaires que fait peser un régime riche en sel pour certains d’entre nous, il est important d’en comprendre le processus.
Les chercheurs rêvent même de développer de meilleures alternatives au sel, ou des exhausteurs qui créeraient du « miam » sans les risques pour la santé. Mais il est clair qu’ils ont encore beaucoup de travail à faire avant de proposer quelque chose que nous pouvons répandre dans nos assiettes avec abandon.