Geschmacksknospe (Taste bud)

Geschmacksknospen bestehen aus Aggregaten von Geschmacksrezeptorzellen, die auch als Geschmackszellen bezeichnet werden. Diese Geschmacksrezeptoren befinden sich auf kleinen Strukturen, den sogenannten Papillen, die über die Rückseite der Zunge, den weichen Gaumen, die obere Speiseröhre, die Wange und die Epiglottis verteilt sind. Diese anatomischen Gebilde sind maßgeblich an der Unterscheidung der fünf grundlegenden Geschmacksmodalitäten beteiligt: ​​Salzigkeit, Säure, Bitterkeit, Süße und Umami (Geschmacksgeschmack). Im Gegensatz zu einem weit verbreiteten Missverständnis, das bestimmte Geschmacksrichtungen unterschiedlichen Zungenregionen zuschreibt, können alle Geschmacksqualitäten auf der gesamten Zungenoberfläche wahrgenommen werden. Im Speichel gelöste Nahrungspartikel gelangen über winzige Öffnungen im Epithel der Zunge, die sogenannten Geschmacksporen, auf die Geschmacksrezeptoren. Diese Rezeptoren sitzen auf den Geschmacksrezeptorzellen, die zusammen die Geschmacksknospen bilden. Die Geschmacksrezeptorzellen übertragen sensorische Daten, die von verschiedenen Rezeptoren und Ionenkanälen gesammelt werden, über den siebten, neunten und zehnten Hirnnerv an die Geschmacksregionen des Gehirns.

Die menschliche Zunge enthält typischerweise zwischen 2.000 und 8.000 Geschmacksknospen, von denen jede eine geschätzte durchschnittliche Lebensdauer von 10 Tagen besitzt.

Kategorien von Papillen

Linguale Geschmacksknospen befinden sich auf erhöhten Oberflächenvorsprüngen der Zunge, den sogenannten Papillen. Es gibt vier verschiedene Arten von Lingualpapillen, von denen alle bis auf eine Geschmacksknospen enthalten:

• Pilzartige Papillen, die im Längsschnitt durch ihre leicht pilzartige Morphologie gekennzeichnet sind, befinden sich überwiegend auf der Rückenfläche und den Seitenrändern der Zunge. Diese Strukturen werden vom Gesichtsnerv innerviert.
• Blattpapillen manifestieren sich als Grate und Rillen an den Seitenrändern zum hinteren Bereich der Zunge. Ihre Innervation erfolgt durch den Nervus facialis für die vorderen Papillen und den Nervus glossopharyngeus für die hinteren Papillen.
• Zirkumvallate Papillen, die bei den meisten Menschen typischerweise zwischen 10 und 14 zählen, befinden sich an der hinteren Seite der Mundzunge. Sie sind in einer kreisförmigen Konfiguration unmittelbar vor dem Sulcus terminalis der Zunge angeordnet. Diese Papillen sind funktionell mit den Gängen der Von-Ebner-Drüsen verbunden und werden vom Nervus glossopharyngeus innerviert.
• Filiforme Papillen stellen die am häufigsten vorkommende Art von Lingualpapillen dar; Allerdings fehlen ihnen Geschmacksknospen. Diese Papillen zeichnen sich durch eine weitgehende Verhornung aus und tragen zur mechanischen Funktion der Abriebbildung bei.

Zellzusammensetzung

Jede Geschmacksknospe besteht aus mindestens zwei primären Zelltypen: Stützzellen und Geschmackszellen. Die tragenden (sustentakulären) Zellen sind überwiegend ähnlich den Dauben eines Fasses organisiert und bilden eine äußere Hülle für die Knospe. Dennoch sind einige Stützzellen innerhalb der Knospe zwischen den Geschmackszellen verstreut. Die Geschmackszellen, die als Chemorezeptoren fungieren, besetzen den zentralen Bereich der Knospe. Diese Zellen sind spindelförmig und weisen jeweils einen markanten kugelförmigen Kern in der Mitte auf. Der periphere Endpunkt jeder Geschmackszelle gipfelt in einem zarten Haarfaden, dem sogenannten Geschmackshaar, an der Geschmackspore. Der zentrale Vorsprung erstreckt sich bis zum tiefen Pol der Knospe und endet entweder in einzelnen oder gegabelten Krampfadern. Nach der Demyelinisierung dringen Nervenfibrillen in die Geschmacksknospe ein und enden in feinen Enden zwischen den Geschmackszellen. Zusätzliche Nervenfibrillen verzweigen sich zwischen den Stützzellen und enden ebenfalls in feinen Enden; Im Allgemeinen geht man jedoch davon aus, dass diese eher die allgemeine Empfindung als den Geschmack vermitteln.

Die Wahrnehmung von salzigen, süßen, sauren und Umami-Geschmacksrichtungen induziert eine Depolarisation innerhalb der Geschmackszellen, wenn auch durch unterschiedliche zugrunde liegende Mechanismen. Umgekehrt löst bitterer Geschmack eine intrazelluläre Freisetzung von Ca²⁺ aus, wodurch der Bedarf an extrazellulärem Ca²⁺ überflüssig wird.

Geschmacksknospenzellen vom Typ I

Geschmacksknospenzellen vom Typ I machen etwa die Hälfte der Zellpopulation in den Geschmacksknospen aus. Sie zeigen die Expression von Ionenkanälen und erfüllen scheinbar gliaähnliche Funktionen. Die Elektronenmikroskopie zeigt ihr elektronendichtes Aussehen. Man geht davon aus, dass diese Zellen heterogene Genexpressionsprofile besitzen.

Geschmacksknospenzellen vom Typ II

Geschmacksknospenzellen vom Typ II machen etwa ein Drittel der Zellzusammensetzung der Geschmacksknospen aus und exprimieren G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, die für die Chemorezeption von wesentlicher Bedeutung sind. Während eine einzelne Zelle typischerweise Geschmacksrezeptoren vom Typ 1 oder Typ 2 exprimiert, kann sie in der Lage sein, mehrere Reize zu erkennen, einschließlich Umami und Süße.

• Zungenkarte

Referenzen

„Scientists Explore the Workings of Taste Buds“ aus der Sendung „Talk of the Nation“ des National Public Radio, ausgestrahlt am 22. Juli 2005.

• Wissenschaftler erforschen die Funktionsweise von Geschmacksknospen aus der Sendung Talk of the Nation des National Public Radio vom 22. Juli 2005
• newser.com/story/103744/your-lungs-have-their-own-taste-buds.html