CC BY
32
Клиническая медицина. 2017; 95(9) 043
DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-9-843-846_
Оригинальные исследования
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2017 УДК 616.248-07:616.312-008.1
Минеев В.Н.1, Супранович И.Ю.2, Кузикова А.А.1
ПОРОГ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К ГОРЬКОМУ ВКУСУ ПРИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЕ
ТБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России, Санкт-Петербург;
2ФГБУ «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины им. А.М. Никифорова» МЧС России, 1994944, Санкт-Петербург
Цель. Сопоставить вкусовую чувствительность к горькому вкусу (калия хлорид) и показатели бронхиальной проходимости при бронхиальной астме (БА).
Материал и методы. Обследовано 40 практически здоровых пациентов, 82 больных аллергической БА и 48 больных неаллергической БА. Проводили исследование функции внешнего дыхания. Для определения порога вкусовой чувствительности к горькому вкусу (калия хлорид) за основу был взят метод R. Henkin.
Результаты. Порог вкусовой чувствительности к горькому вкусу у больных БА существенно выше, особенно у больных аллергической БА. Статистически значимые обратные корреляционные связи порога вкусовой чувствительности выявлены только с теми объёмными (жизненная ёмкость лёгких — ЖЕЛ: т = —0,306, n = 43, p < 0,01) и скоростными (объём форсированного выдоха за 1-ю секунду: т = —0,429, n = 44, p < 0,01; мгновенная объёмная скорость в момент достижения 50% объёма форсированной ЖЕЛ: т = —0,419, n = 43, p < 0,01; мгновенная объёмная скорость в момент достижения 75% объёма форсированной ЖЕЛ: т = —0,460, n = 44, p < 0,01) показателями функции внешнего дыхания, которые получены после ингаляции в2-адреноагониста (беротек). Кроме этого, выявлена значимая обратная корреляционная связь (т = —0,221, n = 56, p < 0,01) порога вкусовой чувствительности к горькому вкусу и содержания ионизированного кальция в крови.
При неаллергической БА выявлена единственная статистически значимая обратная корреляционная связь порога вкусовой чувствительности к горькому вкусу с исходным уровнем ЖЕЛ.
Заключение. Полученные данные заставляют предполагать, что изменённая вкусовая чувствительность к горькому вкусу и нарушения бронхиальной проходимости при аллергической БА могут иметь общие патогенетические механизмы, в основе которых, согласно современным представлениям, лежат нарушения трансдукции в сигнальных системах, сопряжённых с G-белками.
Ключевые слова: порог вкусовой чувствительности; горький вкус; бронхиальная астма; бронхиальная проходимость; вкусовые рецепторы к горькому вкусу.
Для цитирования: Минеев В.Н., Супранович И.Ю., Кузикова А.А. Порог чувствительности к горькому вкусу при бронхиальной астме. Клин. мед. 2017; 95(9): 843—846. DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-9-843-846
Для корреспонденции: Минеев Валерий Николаевич — д-р мед. наук, проф., проф. каф. госпитальной терапии им. акад. М.В. Черноруцкого; e-mail: vnmineev@mail.ru
Mineev V. N., Supranovich I. Yu., Kuzikova A. A.
BITTER TASTE THRESHOLD AND BRONCHIAL OBSTRUCTION IN BRONCHIAL ASTHMA
4.P. Pavlov First Sankt-Peterburg State Medical University, Sankt-Peterburg;
2A.M. Nikiforov All-Russian Centre of Emergency and Radiation Medicine, 1994944, Sankt-Peterburg, Russia
Aim. To compare bitter taste sensitivity to potassium chloride and parameters of bronchial patency in patients with bronchial
asthma (BSA).
Material and methods. The study involved 40 healthy volunteers, 82 patients with allergic asthma (ABA), 48 patients with non-allergic asthma (NABA). Spirometry was conducted. The method of Robert I.Henkin et al. (1963) was used to determine the threshold of taste sensitivity to the bitter taste (potassium chloride).
Results. The bitter taste threshold was significantly higher in asthmatic patients, particularly in patients with allergic variant of the disease compared to healthy volunteers. Statistically significant inverse correlations were revealed between bitter taste threshold and those volume (VC: т=-0,306; n=43, p<0,01) and speed parameters (FEV1: т=-0,429; n=44, p<0,01; MEF50: т=-0,419; n=43, p<0,01; MEF75: т=-0,460; n=44, p<0,01) that were obtained after inhalation of fi2-agonist (berotec). Moreover, negative correlation (т=-0,221, n=56, p<0,01) was documented between bitter taste threshold and blood ionized calcium level. Non-allergic BA was characterized by significant negative correlation between bitter taste threshold and initial vital capacity.
Conclusion. The above findings suggest that changes in bitter taste sensitivity and disorders of bronchial patency in allergic BA may have common pathogenetic mechanisms based in accordance with modern concepts on disturbances in signal trans-duction systems coupled to G-proteins.
K e y w o r d s: taste threshold; bitter taste; bronchial asthma; bronchial patency; TAS2R.
For citation: Mineev V. N., Supranovich I. Yu., Kuzikova A. A. Bitter taste threshold and bronchial obstruction in bronchial asthma. Klin. med. 2017; 95 (9): 843—846. DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-9-843-846
For correspondence: Valerii N. Mineev - MD, PhD, DSc, prof., professor of M. V. Chernorutskii Dpt. Hospital Therapy, Pavlov First Sankt Petersburg State Medical University, 197022, St. Petersburg, Lev Tolstoy str., 6-8, Russian Federation, +7-812-450-71-63, e-mail: vnmineev@mail.ru
Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests. Acknowlegments. The study had no sponsorship .
Received 14.11.16 Accepted 22.12.16
В последние годы появились данные [1], показавшиеся самим авторам неожиданными, о том, что экспрессия некоторых вкусовых рецепторов к горькому вкусу представлена в респираторной системе, в частности на гладкомышечных клетках бронхов человека.
К настоящему времени описана также экспрессия вкусовых рецепторов к горькому вкусу (TAS2R) на эпителиальных клетках лёгких, а также на лимфоцитах, макрофагах, тучных и других клетках, что указывает на участие этих рецепторов, в частности, в мышечной релаксации, ингибировании продукции медиаторов воспаления [2, 3].
Во многом функция TAS2R пока остаётся неясной, хотя, по мнению S. Liggett [4], выявленные свойства рецепторов TAS2R (опосредуют бронходилатацию), сопряжённых с G-белками, позволяют создать новый класс бронходилататоров, более мощных, чем Р2-агонисты, для лечения бронхиальной астмы (БА) и хро -нической обструктивной болезни лёгких.
Нами ранее [5] проведено исследование, в котором были определены пороги вкусовой чувствительности языка к горькому вкусу (калия хлорид) при БА. Выявлено, что при БА имеет место изменение порога вкусовой чувствительности к калия хлориду по сравнению с группой практически здоровых лиц в сторону увеличения доли лиц, не ощущающих горький вкус либо ощущающих его в сильных концентрациях.
Выявленные изменения, кстати, трактовались нами как феномен рецепторной десенситизации и рассматривались с позиций нарушений взаимосвязи рецептора к горькому вкусу с трансмембранным G-белком. В этой связи представляют несомненный интерес исследования, в которых обнаружена возможность формирования гомологичной десенситизации рецепторов к горькому вкусу на гладкой мускулатуре бронхов человека [6].
Анализ новых данных, связанных с обнаружением вкусовых рецепторов в респираторной системе, привёл нас к мысли сопоставить вкусовую чувствительность к горькому вкусу и показатели бронхиальной проходимости, выявляемой при исследовании функции внешнего дыхания (ФВД), что явилось целью настоящего исследования. Оба методических подхода выполнимы в любых клинических условиях (стационар, амбулатория).
Материал и методы
Обследовано 40 практически здоровых пациентов и 130 больных БА. Диагноз устанавливали в соответствии с критериями и стандартами международного консенсуса по вопросам диагностики и лечения БА (GINA, 2016). Все обследованные больные БА находились в клинике госпитальной терапии им. акад. М.В. Черноруцкого Первого СПбГМУ им. И.П. Павлова. Проводили комплексное клинико-лабораторное и инструментальное обследование, включавшее общеклинические методы, цитологический и бактериологический анализы мокроты, а также аллергологическое исследование и исследование ФВД.
Clinical Medicine, Russian journal. 2017; 95(9) DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-9-843-846
Original investigations
В исследовании применили метод определения порога вкусовой чувствительности к горькому вкусу (калия хлорид) [5]. За основу был взят вариант методики, описанный R. Henkin и соавт. [7]. За величину порога вкусовой чувствительности принималась наименьшая концентрация), при которой обследуемый впервые указывал на появление горького вкуса.
Статистическую обработку материала выполняли с использованием стандартного пакета прикладных программ Statistica 21.0 (SPSS forWindows).
Результаты и обсуждение
Результаты исследования порога вкусовой чувствительности к горькому вкусу при БА представлены в табл. 1.
Как видно из табл. 1, порог вкусовой чувствительности к горькому вкусу у больных БА существенно выше, особенно у больных с аллергическим вариантом заболевания. Полученные данные соответствуют ранее полученным нами результатам [5].
С учётом того, что экспрессия вкусовых рецепторов к горькому вкусу представлена на гладкомышечных клетках бронхов человека [4], нами решено сопоставить вкусовую чувствительность к горькому вкусу и показатели бронхиальной проходимости (табл. 2). При этом, учитывая различия патогенеза вариантов БА, провели сравнительное сопоставление корреляционных связей при аллергической и неаллергической БА.
Прежде чем анализировать приведённые данные, отметим, что в табл. 2 внесены только те корреляционные связи, которые имеют статистически значимую достоверность. Подчеркнём, что это важно потому, что статистически значимые обратные корреляционные связи выявлены только с теми объёмными и скоростными показателями, которые получены после ингаляции Р2-адреномиметика (беротек). При этом следует об -ратить внимание на то, что подобные корреляционные связи выявлены при аллергической БА, которая нами рассматривается как мембранно-рецепторная патология [8].
На наш взгляд, с точки зрения обсуждаемой проблемы этот факт является наиболее важным. Именно корреляционная связь порога вкусовой чувствительности к
Та блица 1
Порог вкусовой чувствительности к горькому вкусу при БА (M ± m)
Группа Порог вкусовой чувствительности, %
Практически здоровые пациенты — 0,048 ± 0,02
1 (n = 40)
Аллергическая БА — 2 (n = 82) 0,72 ± 0,09
р1-2 < 0,001
Неаллергическая БА — 3 (n = 48) 0,31 ± 0,05
р1-3 < 0,001
р2-3 < 0,001
Клиническая медицина. 2017; 95(9) 045
РР! http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-9-843-846_
Оригинальные исследования
Таблица 2
Корреляционные связи порогов вкусовой чувствительности к горькому вкусу с показателями ФВД при БА
Показатель Коэффициент корреляции Кендалла т
аллергическая БА неаллергическая БА
ЖЕЛ, % от должного -0,228* (п = 41)
ЖЕЛ после ингаляции бронхолитика, % от должного -0,306* * (п = 43) —
ОФВ1 после ингаляции бронхолитика, % от должного -0,429* * (п = 44) —
МОС50 после ингаляции бронхолитика, % от должного -0,419* * (п = 43) —
МОС75 после ингаляции бронхолитика, % от должного -0,460* * (п = 44) —
Примечание. ЖЕЛ — жизненная ёмкость лёгких; ОФВ1 — объём форсированного выдоха за 1-ю секунду; МОС50 — мгновенная объёмная скорость в момент достижения 50% объёма форсированной ЖЕЛ; МОС75 — мгновенная объёмная скорость в момент достижения 75% объёма форсированной ЖЕЛ.* — р < 0,05; ** — р < 0,01.
горькому вкусу с показателями, характеризующими эф -фект бронходилатации, обусловленный Р2-агонистом, может, по-видимому, отражать общность эффекторных молекулярных механизмов в сигнальных системах, прежде всего в дистально расположенных по отношению к рецепторам (TASR2, Р2-адренорецептору), — взаимосвязь с G-белками и дальнейшая трансдукция сигнала.
Механизм бронходилатации при активации TASR2 на гладких мышах бронхов связан с гиперполяризацией клеточной мембраны в условиях внутриклеточного накопления в специализированных компартментах ионов кальция — [Са2+^ [1]. В этой связи выявленная нами значимая обратная корреляционная связь значений порога вкусовой чувствительности к горькому вкусу с содержанием ионизированного кальция (Саион) в крови (т = -0,221, п = 56, р < 0,01) представляет также несомненный интерес.
Для оценки взаимного влияния факторов, рассмотренных выше (см. табл. 2), проведён факторный анализ (табл. 3). Необходимо подчеркнуть, что в ходе проведения факторного анализа выполнялась проверка целесообразности использования факторной модели с помощью критерия сферичности Бартлетта
(р < 0,00001); значение критерия адекватности выборки Кайзера—Мейера—Олкина составило 0,755, что свидетельствует о приемлемой адекватности применённого нами факторного анализа.
Как видно из табл. 3, факторный анализ позволил выделить при аллергической БА 2 фактора (объясняемая ими дисперсия 80,3%). Фактор 1 (64,7%), отражающий зависимость показателей бронхиальной проходимости от порога вкусовой чувствительности, причём низкая реакция бронхов в ответ на Р2-агонист соответствует высокому порогу чувствительности к горькому вкусу.
Важно также, что большой факторный вес имеет такая компонента, как содержание Саион в крови. Отметим, что внутриклеточный [Са2+^ рассматривается как вторичный мессенджер в сигнальной системе, сопряжённой с рецептором к горькому вкусу TASR2 [1].
Фактор 2 (см. табл. 3) отражает взаимоотношение порога чувствительности к горькому вкусу и наличия в терапии Р2-адреномиметиков — применение этого класса бронходилататоров при аллергической БА соответствует повышению изучаемого порога чувствительности.
Таким образом, эти данные заставляют предполагать, что изменённая вкусовая чувствительность к
Та блица 3
Результаты факторного анализа при аллергической БА
Фактор 1, дисперсия 64,7% Фактор 2, дисперсия 15,6%
МОС50 после ингаляции бронхолитика, % от должного 0,987 Наличие Р2-адреномиметиков в терапии (1 — нет, 22— есть) 0,940
МОС75 после ингаляции бронхолитика, % от должного 0,974 Порог вкусовой чувствительности к горькому вкусу, % 0,397
ОФВ1 после ингаляции бронхолитика, % от должного 0,973 Са , ммоль/л ион 0,215
ЖЕЛ после ингаляции бронхолитика, % от должного 0,947 ЖЕЛ после ингаляции бронхолитика, % от должного, 0,073
Порог вкусовой чувствительности к горькому вкусу, % -0,676 МОС50 после ингаляции бронхолитика, % от должного 0,044
Саион, ммоль/л) 0,544 ОФВ1 после ингаляции бронхолитика, % от должного 0,018
Наличие Р2-адреномиметиков в терапии (1 — нет, 2 — есть) 0,087 МОС75 после ингаляции бронхолитика, % от должного -0,007
горькому вкусу и нарушения бронхиальной проходимости при аллергической БА могут иметь общие патогенетические механизмы, в основе которых, согласно современным представлениям, лежат нарушения трансдукции в сигнальных системах, сопряжённых с G-белками.
Что касается корреляционных связей при неаллергической АБА (см. табл. 2), то выявлена единственная статистически значимая обратная связь порога вкусовой чувствительности к горькому вкусу с исходным уровнем ЖЕЛ. Подчеркнём, что ни одной статистически значимой корреляционной связи ни с исходными показателями бронхиальной проходимости, ни с показателями после ингаляции Р2-адреномиметиков не выявлено.
В заключение необходимо сделать некоторые выводы. Во-первых, нами при аллергической БА выявлен феномен обратной связи вкусовой чувствительности к горькому вкусу с показателями ФВД, характеризующими бронхиальную проходимость. В дальнейшем планируется изучение выявленного феномена на молекулярном уровне (исследования экспрессии рецепторов TAS2R и их подтипов).
Во-вторых, применённый нами методологический подход может быть использован в широкой клинической практике при анализе роли вкусовых рецепторов к горькому вкусу при различных респираторных и иных заболеваниях (в частности, гастроинтестинальных), связанных с нарушениями сигнализации с участием рецепторов TASR2 [9].
Несомненно, в будущем лечение БА и хронической обструктивной болезни лёгких будет дополнено новым классом бронходилататоров — агонистов рецепторов TASR2, более мощных, чем Р2-агонисты [10]. Любопытно, что некоторые авторы [2] полагают, что в лечении БА настало время пересмотреть с новой точки зрения механизм действия горьких на вкус лекарств — хлорохина и родственных соединений [11] — кромогликата и недо-кромила, имеющих высокий аффинитет к TAS2R [12].
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Clinical Medicine, Russian journal. 2017; 95(9) DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-9-843-846
Original investigations
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
ЛИТЕРАТУРА
(остальные источники см. REFERENCES) 5. Минеев В.Н., Супранович И.Ю. Вкусовая чувствительность к хлориду натрия и калия и некоторые показатели натриевого обмена у больных бронхиальной астмой. Клиническая медицина. 2008; 86(10): 32—6. 8. Минеев В.Н. Концепция бронхиальной астмы как мембрано-ре-цепторной патологии. Иммунопатология, аллергология, инфек-тология. 2005; 3: 68—85.
REFERENCES
1. Deshpande D.A., Wang W.C., McIlmoyle E.L., Robinett K.S., Schillinger R.M., An S.S. et al. Bitter taste receptors on airway smooth muscle bronchodilate by localized calcium signaling and reverse obstruction . Nat. Med. 2010; 16(11): 1299—304.
2. Ekoff M., Choi J.H., James A., Dahlen B., Nilsson G., Dahlen S.E. Bitter taste receptor (TAS2R) agonists inhibit IgE-dependent mast cell activation J. Allergy Clin. Immunol. 2014; 134(2): 475—8.
3. Grassin-Delyle S., Naline E., Devillier P. Taste receptors in asthma. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2015; 15(1): 63—9.
4. Liggett S.B. Bitter taste receptors on airway smooth muscle as targets for novel bronchodilators . Expert Opin. Ther. Targets. 2013; 17(6): 721—31.
5. Mineev V.N., Supranovich I.Yu. Gustatory sensitivity to sodium chloride and potassium, and some indicators of sodium metabolism in patients with bronchial asthma. Klinicheskaya meditsina. 2008; 86(10): 32—6. (in Russian)
6. Robinett K.S., Deshpande D.A., Malone M.M., Liggett S.B. Agonist promoted homologous desensitization of human airway smooth muscle bitter taste receptors . Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 2011; 45(5): 1069—74.
7. Henkin R.I., Gill J.R., Bartter F.C. Studies on taste thresholds in normal man and in patients with adrenal cortical insufficiency: the role of adrenal cortical steroids and of serum sodium concentration. J. Clin. Invest. 1963; 42(5): 727—35.
8. Mineev V.N. The concept of asthma as membrane-receptor pathology Immunopatologiya, allergologiya, infektologiya. 2005; (3): 68—85. (in Russian)
9. Shaik F.A., Singh N., Arakawa M., Duan K., Bhullar R.P., Chelikani P. Bitter taste receptors: Extraoral roles in pathophysiology. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2016; 77(Pt B): 197—204.
10. Spina D. Current and novel bronchodilators in respiratory disease. Curr. Opin. Pulm. Med. 2014; 20(1): 73—86.
11. Charous B.L., Halpern E.F., Steven G.C. Hydroxychloroquine improves airflow and lowers circulating IgE levels in subjects with moderate symptomatic asthma J. Allergy Clin. Immunol. 1998; 102(2): 198—203.
12. Meyerhof W., Batram C., Kuhn C., Brockhoff A., Chudoba E., Bufe B. et al. The molecular receptive ranges of human TAS2R bitter taste receptors. Chem. Senses. 2010; 35(2): 157—70.
Поступила 14.11.16 Принята в печать 22.12.16
