Научная статья на тему 'Взаимосвязь экспрессии гена катионных каналов TRPM8 с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей у больных бронхиальной астмой'

Взаимосвязь экспрессии гена катионных каналов TRPM8 с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей у больных бронхиальной астмой Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
83
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БРОНХИАЛЬНАЯ АСТМА / ХОЛОД / ГИПЕРРЕАКТИВНОСТЬ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ / ВОСПАЛЕНИЕ / ЭКСПРЕССИЯ / TRPM8 / ЭПИТЕЛИЙ / ASTHMA / COLD / AIRWAY HYPERRESPONSIVENESS / INFLAMMATION / EXPRESSION / EPITHELIUM

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Наумов Д. Е., Котова О. О., Гассан Д. А., Афанасьева Е. Ю., Шелудько Е. Г.

Холодовые рецепторы TRPM8 широко экспрессированы в респираторном тракте человека и способны опосредовать воспалительный и секреторный ответ при охлаждении. Целью исследования было изучить экспрессию TRPM8 на уровне мРНК в клетках назального эпителия у больных бронхиальной астмой (БА) с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей (ХГДП). В исследовании приняли участие 54 человека, в том числе 36 больных БА и 18 пациентов с хроническим необструктивным бронхитом. Всем больным выполнялась проба с 3-минутной изокапнической гипервентиляцией холодным воздухом (ИГХВ) через рот и через нос. Экспрессия исследовалась в браш-биоптатах эпителия, полученных до и после назальной пробы с ИГХВ, методом количественной ПЦР с обратной транскрипцией. Установлено, что исходная экспрессия TRPM8 увеличена у курильщиков, однако не связана с функцией легких у больных БА. ХГДП сопровождается увеличением экспрессии TRPM8 в 3,3 раза (p=0,03). Кроме того, базальный уровень экспрессии обратно коррелирует со степенью снижения показателей функции внешнего дыхания в ответ на пробу с ИГХВ как среди больных БА (ΔОФВ1 ρ=-0,37, p=0,02), так и в общей группе (ΔОФВ1 ρ=-0,33, p=0,01). По-видимому, действие холода in vivo вызывает адаптивную реакцию снижения транскрипции TRPM8 , что особенно хорошо прослеживается у больных средней персистирующей БА (снижение в 3,2 раза, p=0,02). Необходимо дальнейшее изучение диагностического и прогностического потенциала определения экспрессии TRPM8 при оценке формирования ХГДП у больных хронической обструктивной патологией легких.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Наумов Д. Е., Котова О. О., Гассан Д. А., Афанасьева Е. Ю., Шелудько Е. Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CORRELATION OF CATION CHANNEL TRPM8 GENE EXPRESSION WITH COLD-INDUCED AIRWAY HYPERRESPONSIVENESS IN ASTHMA PATIENTS

TRPM8 cold receptors are widely expressed in the human respiratory tract and are able to mediate inflammatory and secretory response upon cooling. The aim of the study was to investigate the expression of TRPM8 at mRNA level in nasal epithelium of asthma patients with cold-induced airway hyperresponsiveness (CAH). The study involved 54 people, including 36 patients with asthma and 18 patients with chronic bronchitis. All the patients underwent 3-minute isocapnic cold air hyperventilation (ICAH) through the mouth and through the nose. Expression was studied by quantitative PCR with reverse transcription in the brush-biopsy specimens obtained before and after the nasal ICAH. It was established that the basal expression of TRPM8 is increased in smokers, however, it is not associated with lung function in asthma patients. CAH is accompanied by 3.3-fold increase in TRPM8 expression of (p=0.03). In addition, the basal level of expression is inversely correlated with the degree of lung function decrease in response to the oral ICAH both among asthma patients (ΔFEV1 ρ =-0.37, p=0.02) and in the general group (ΔFEV1 ρ=-0.33, p=0.01). Apparently, the effect of cold in vivo causes an adaptive response decreasing the transcription of TRPM8 , which is especially well observed in patients with moderate persistent asthma (3.2-fold decrease, p=0.02). Further assessment of the diagnostic and prognostic potential of TRPM8 expression level in the evaluation of CAH development is necessary in patients with chronic obstructive lung pathology.

Текст научной работы на тему «Взаимосвязь экспрессии гена катионных каналов TRPM8 с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей у больных бронхиальной астмой»

УДК 616.248:577.25:612.25:577.218

DOI: 10.12737/article_5d09d6a0d75552.76525437

ВЗАИМОСВЯЗЬ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА КАТИОННЫХ КАНАЛОВ TRPM8 С ХОЛОДОВОЙ ГИПЕРРЕАКТИВНОСТЬЮ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ У БОЛЬНЫХ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ

Д.Е.Наумов, О.О.Котова, Д.А.Гассан, Е.Ю.Афанасьева, Е.Г.Шелудько

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания», 675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

РЕЗЮМЕ

Холодовые рецепторы TRPM8 широко экспрес-сированы в респираторном тракте человека и способны опосредовать воспалительный и секреторный ответ при охлаждении. Целью исследования было изучить экспрессию TRPM8 на уровне мРНК в клетках назального эпителия у больных бронхиальной астмой (БА) с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей (ХГДП). В исследовании приняли участие 54 человека, в том числе 36 больных БА и 18 пациентов с хроническим необструктивным бронхитом. Всем больным выполнялась проба с 3-минутной изокапнической гипервентиляцией холодным воздухом (ИГХВ) через рот и через нос. Экспрессия исследовалась в браш-биоптатах эпителия, полученных до и после назальной пробы с ИГХВ, методом количественной ПЦР с обратной транскрипцией. Установлено, что исходная экспрессия TRPM8 увеличена у курильщиков, однако не связана с функцией легких у больных БА. ХГДП сопровождается увеличением экспрессии TRPM8 в 3,3 раза (p=0,03). Кроме того, базальный уровень экспрессии обратно коррелирует со степенью снижения показателей функции внешнего дыхания в ответ на пробу с ИГХВ как среди больных БА (АОФВ1 p=-0,37, p=0,02), так и в общей группе (АОФВ1 p=-0,33, p=0,01). По-видимому, действие холода in vivo вызывает адаптивную реакцию снижения транскрипции TRPM8, что особенно хорошо прослеживается у больных средней персистирую-щей БА (снижение в 3,2 раза, p=0,02). Необходимо дальнейшее изучение диагностического и прогностического потенциала определения экспрессии TRPM8 при оценке формирования ХГДП у больных хронической обструктивной патологией легких.

Ключевые слова: бронхиальная астма, холод, гиперреактивность дыхательных путей, воспаление, экспрессия, TRPM8, эпителий.

SUMMARY

CORRELATION OF CATION CHANNEL TRPM8

GENE EXPRESSION WITH COLD-INDUCED AIRWAY HYPERRESPONSIVENESS IN ASTHMA PATIENTS

D.E.Naumov, O.O.Kotova, D.A.Gassan, E.Yu.Afanas'eva, E.G.Sheludko

Far Eastern Scientific Center of Physiology and

Pathology of Respiration, 22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000, Russian Federation

TRPM8 cold receptors are widely expressed in the human respiratory tract and are able to mediate inflammatory and secretory response upon cooling. The aim of the study was to investigate the expression of TRPM8 at mRNA level in nasal epithelium of asthma patients with cold-induced airway hyperresponsiveness (CAH). The study involved 54 people, including 36 patients with asthma and 18 patients with chronic bronchitis. All the patients underwent 3-minute isocapnic cold air hyperventilation (ICAH) through the mouth and through the nose. Expression was studied by quantitative PCR with reverse transcription in the brush-biopsy specimens obtained before and after the nasal ICAH. It was established that the basal expression of TRPM8 is increased in smokers, however, it is not associated with lung function in asthma patients. CAH is accompanied by 3.3-fold increase in TRPM8 expression of (p=0.03). In addition, the basal level of expression is inversely correlated with the degree of lung function decrease in response to the oral ICAH both among asthma patients (AFEV1 p =-0.37, p=0.02) and in the general group (AFEV1 p=-0.33, p=0.01). Apparently, the effect of cold in vivo causes an adaptive response decreasing the transcription of TRPM8, which is especially well observed in patients with moderate persistent asthma (3.2-fold decrease, p=0.02). Further assessment of the diagnostic and prognostic potential of TRPM8 expression level in the evaluation of CAH development is necessary in patients with chronic obstructive lung pathology.

Key words: asthma, cold, airway hyperresponsiveness, inflammation, expression, TRPM8, epithelium.

Многочисленные данные, накопленные за последние десятилетия, не оставляют сомнений в том, что климатические факторы могут оказывать существенное неблагоприятное влияние на течение хронической обструктивной патологии респираторного тракта. При этом, большинство исследователей сходятся во мнении, что низкая температура атмосферного воздуха является одним из основных климатических факторов, вызывающих обострение симптоматики у больных бронхиальной астмой (БА) и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) [4]. Так, в одном из исследований было обнаружено достоверное увеличение частоты госпитализаций по поводу обострений БА при снижении среднесуточной температуры [13]. В другой аналогичной работе авторами была показана сезонность обострений ХОБЛ и обратная взаимосвязь их частоты с температурой воздуха. При этом температура являлась единственным фактором, объясняющим рост

частоты обострений, даже после коррекции эффекта на уровень влажности воздуха, осадков, пылевого загрязнения и заболеваемости гриппом. Снижение температуры на каждый градус сопровождалось достоверным увеличением частоты госпитализаций у больных ХОБЛ на 4,7% в неделю [3]. Ежедневные колебания температуры также увеличивают риск госпитализаций у больных БА. По результатам многолетнего наблюдения прирост вариабельности суточной температуры на каждый градус был ассоциирован с увеличением частоты госпитализаций на 2,49% в сутки [10].

Несмотря на очевидную взаимосвязь симптомов БА с температурными условиями, патогенетические механизмы данного явления не были до конца раскрыты. В этом аспекте все больше внимания привлекают катион-ные каналы с транзиторным рецепторным потенциалом (ТИР), некоторые из которых являются естественными рецепторами температуры. В частности, тетрамерный канал ТИРМ8 выполняет роль основного холодового рецептора с температурой активации 31-32°С [5], и экспрессируется в различных отделах респираторного тракта. Примечательно, что ТИРМ8, являясь холодовым рецептором, также способен опосредовать воспалительный и секреторный ответ клетками респираторного эпителия, что может иметь важное значение в индукции симптомов у больных БА и ХОБЛ под действием низкой температуры [7, 11].

В последнее время ТИРМ8 также часто рассматривается в качестве возможной мишени для фармакологической модуляции при различных состояниях, при участии крупных фармацевтических компаний были синтезированы его высокоселективные антагонисты [6]. Однако, учитывая патогенетическую гетерогенность таких многофакторных заболеваний, как БА, а также широкий спектр эффектов, сопровождающих активацию ТИРМ8, применение данных препаратов может потребовать персонализированного подхода с анализом индивидуальных молекулярных характеристик заболевания. В связи с этим, прежде нами были идентифицированы полиморфизмы гена TRPM8 определяющие предрасположенность к формированию хо-лодовой гиперреактивности дыхательных путей (ХГДП) [2], а также изучена экспрессия белка ТИРМ8 на бронхиальных макрофагах и назальном эпителии больных БА [1].

Целью данного исследования было установить взаимосвязь особенностей экспрессии гена TRPM8 в назальном эпителии на уровне мРНК с наличием ХГДП у больных БА.

Материалы и методы исследования

В исследование были включены 54 человека, в том числе 36 больных БА и 18 пациентов с хроническим необструктивным бронхитом (ХНБ). Среди обследованных преобладали женщины (67%). Средний возраст участников исследования составил 38,9±1,72 лет. Среди больных БА наибольшую долю составляли пациенты с персистирующим заболеванием средней (64%) и легкой тяжести (33%). При проведении исследования руководствовались принципами Хельсинкской

декларации «Этические принципы проведения медицинских исследований с участием людей в качестве субъектов исследования» с поправками 2013 г. и нормативными документами «Правила надлежащей клинической практики в Российской Федерации», утвержденными Приказом .№200 от 01.04.2016 МЗ РФ. Больные подписывали информированное согласие на участие в исследовании в соответствии с протоколом, одобренным локальным Комитетом по биомедицинской этике.

Исследование функции внешнего дыхания проводили методом спирографии при форсированном выдохе с анализом кривой поток-объем на аппарате FlowScreen (Erich-Jaeger, Германия). Параметры функции внешнего дыхания, определяемые при спирометрии, включали объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ^, форсированную жизненную емкость легких (ФЖЕЛ), индекс Тиффно (ИТ), пиковую объемную скорость (ПОС), мгновенную объёмную скорость после выдоха 50% ФЖЕЛ (МОС50) и 75% ФЖЕЛ (МОС75), а также параметр МОС25-75, дающий интегральную оценку проходимости средних и мелких бронхов. Спирометрическое исследование выполняли исходно, а также после проведения бронхо-провокационной пробы с 3-минутной изокапнической гипервентиляцией холодным воздухом (ИГХВ). Гипервентиляцию воздушной смесью с температурой -20°С, содержащей 5% СО2, проводили на уровне 60% от должной максимальной вентиляции. На основании полученных данных о проходимости дыхательных путей вычисляли процентное отношение изменения (Д, %) для параметров ФЖЕЛ, ОФВр ПОС, МОС50 и МОС75, а также ИТ. При снижении ОФВ! на 10% и более или снижении МОС50 на 25% и более по отношению к исходному диагностировали ХГДП.

Назальную гипервентиляцию холодным воздухом выполняли в течение 3 мин. аналогично бронхопрово-кационной пробе с ИГХВ, но с использованием носовой маски вместо загубника. За 12 часов исключалось использование больным препаратов базисной терапии, а за 2 часа - назальных спреев и капель. Кроме этого, до пробы исключалась экспозиция с физико-химическими стимулами, способными вызвать секреторный ответ.

Обратимость бронхиальной обструкции выявляли спирометрически через 15 мин. после ингаляции брон-холитика (сальбутамол 400 мкг). Прирост ОФВ! на 12% и более в ответ на ингаляцию расценивался как положительная бронходилатационная проба.

Образцы эпителия собирали методом браш-био-псии с использованием цитощеток из нижней носовой раковины под риноскопическим контролем непосредственно перед проведением пробы с назальной холо-довой гипервентиляцией и через 15 мин. после ее завершения. Перед выполнением манипуляции больному предлагалось очистить носовые ходы. Немедленно после взятия, клетки смывали в RL-буфер и замораживали при -80°C до момента выделения РНК. Выделение РНК производили наборами «Total RNA Purification Kit» (Norgen Biotek, Канада) согласно про-

токолу производителя. Предварительную оценку качества РНК производили методом электрофореза образца в 1% агарозном геле с дальнейшим окрашиванием бромистым этидием и визуализацией на трансиллюминаторе. В качественных образцах отмечалась хорошая визуализация 28S и 18S рРНК с соотношением интенсивности полос 2:1. Концентрацию РНК определяли на флуориметре Qubit 4 (Thermo Fisher Scientific, США).

Определение экспрессии TRPM8 было возможно только при проведении обратной транскрипции с ген-специфическим праймером. Для проведения обратной транскрипции использовали набор ОТ-1 (Синтол, Россия). Смесь 5 мкл РНК (1-2 мкг общей РНК), раствора трегалозы, и комбинации Олиго^Т)15 и ген-специфического праймеров, инкубировали в течение 5 мин. при температуре 65°С, охлаждали на льду 1 мин., после чего добавляли 2,5Х реакционную смесь и ревертазу MMLV-RT. Конечный объем реакционной смеси составлял 25 мкл. Трегалозу добавляли в раствор до конечной концентрации 0,6M с целью стабилизации ревертазы, ген-специфический праймер - до 0,2 мкМ, праймер Олиго^Т)15 - в количестве, рекомендованном производителем набора. Обратную транскрипцию проводили при температуре 60°С в течение часа. Полученную кДНК хранили при -20°С.

Оценку экспрессии TRPM8 проводили методом количественной ПЦР в реальном времени в присутствии интеркалирующего красителя EvaGreen (Синтол, Россия). В качестве референсного использовали ген B2M.

Смесь для ПЦР TRPM8 включала в себя: кДНК-матрица 100 нг; 1х ПЦР-буфер, содержащий EvaGreen, MgCl2 - 2,5 мМ, dNTP 0,25 мМ, праймеры - прямой (на экзон-экзонном стыке) 5'-

CATGGAGTCTTCTGTCTGCTGTTTC-3', обратный -5'-GTGTCGTTGGCTTTTGTGTTGAT-3' - по 0,2 мкМ каждого, Hot Start Taq-полимераза, ингибированная антителами - 1 ЕД, вода - до 25 мкл. Амплификацию проводили в режиме: предварительная денатурация -95°С/1,5 мин., 40 циклов - денатурация 92°C/5 сек., отжиг при 65°C/10 сек., элонгация при 72°C/10 сек.

Сравнительная характеристика групп б(

Смесь для ПЦР B2M включала в себя: кДНК-мат-рица 100 нг; 1х ПЦР-буфер, содержащий EvaGreen, MgCl2 - 2,0 мМ, dNTP 0,25 мМ, праймеры - прямой 5'- CCGTGTGAACCATGTGACTTTGT-3', обратный (на экзон-экзонном стыке) - 5'-TGCGGCATCTTCAA-ACCTCC-3' - по 0,2 мкМ каждого, Hot Start Taq-полимераза, ингибированная антителами - 1 ЕД, вода - до 25 мкл. Амплификацию проводили в режиме: предварительная денатурация - 95°С/1,5 мин., 40 циклов -денатурация 92°C/5 сек., отжиг при 62°C/10 сек., элонгация 72°C/10 сек.

Амплификацию образцов для каждого гена выполняли в трехкратных повторах. Из трех полученных значений пороговых циклов (Ct) вычисляли среднее арифметическое для каждого случая. Сравнительный анализ экспрессии выполняли методом 2Л-ААСТ-

Статистические расчеты выполняли в программном пакете Statistica 10.0 (StatSoft, Inc., 2011) с использованием параметрических и непараметрических методов. Анализ количественных переменных с нормальным распределением проводили методом t-Стьюдента. В случае распределения, отличного от нормального, использовали U критерий Манна-Уитни. Корреляционный анализ проводили с использованием критерия ранговой корреляции Спирмена. Для ассоциативного анализа номинальных переменных использовали критерий х2 Пирсона или точный критерий Фишера. Данные представлены в виде M±m для нормально распределенных переменных и Me (Q1; Q3) - для переменных с распределением, отличным от нормального. Уровень значимости равный 0,05 принимали в качестве критического.

Результаты исследования и их обсуждение

ХГДП, диагностированная в соответствии с вышеприведенными критериями, была характерна исключительно для больных БА и встречалась в 36% случаев. Краткая сравнительная характеристика подгрупп пациентов в зависимости от наличия ХГДП приведена в таблице.

Таблица

€ых БА в зависимости от наличия ХГДП

Параметр Наличие ХГДП (n=13) Отсутствие ХГДП (n=23) Р

Возраст, лет 38,8±3,78 40,4±2,53 >0,05

Пол: мужской / женский, % 54 / 46 22 / 78 0,05

Индекс курильщика не курящие - % 62 74 >0,05

до 10 пачка-лет, % 23 22

10 и более пачка-лет, % 15 4

Функция легких ОФВ1, % 95,5±3,38 91,4±2,91 >0,05

ФЖЕЛ, % 106,2±2,21 98,6±2,63 0,05

ИТ, % 89,3±3,94 93,6±2,04 >0,05

Реакция на бронхолитик (АОФВ1), % 7,0 (3,2; 15,0) 8,0 (4,0; 14,0) >0,05

Реакция на холодовую бронхопровокацию (АОФВ1), % -12,0 (-18,0; -10,4) -3,0 (-6,0; -1,0) <0,001

Тяжесть БА Интермиттирующая, % 0 4 >0,05

Легкая, % 23 40

Средняя, % 77 56

У больных БА уровень экспрессии ТКРМ8 был в 1,5 раза выше, по сравнению с лицами контрольной группы, а при средней персистирующей БА экспрессия была в 1,5 раза выше, чем при легком и интермитти-рующем течении заболевания (р>0,05). Тем не менее, какой-либо взаимосвязи экспрессии с показателями функции внешнего дыхания найдено не было. Курение было ассоциировано с 3-кратным увеличением экспрессии TRPM8 вне зависимости от диагноза (р=0,04).

Среди больных БА наличие ХГДП сопровождалось 3,3-кратным увеличением экспрессии TRPM8 в назальном эпителии (р=0,03). Кроме этого, исходный уровень экспрессии достоверно коррелировал со степенью снижения показателей вентиляционной функции легких в ответ на ИГХВ (ДОФВ; р=-0,37, р=0,02; ДФЖЕЛ р=-0,36, р=0,03; ДПОС р=-0,43, р=0,01; ДМОС50 р=-0,36, р=0,03; ДМОС25-75 р=-0,38, р=0,02) (рис.). У5 больных ХНБ аналогичная зависимости также прослеживалась, но была не значима (ДОФВ! р=-0,23, р>0,05), ввиду меньшего числа наблюдений и отсутствия случаев ХГДП. При этом, при анализе в общей выборке, значимость обратной ассоциации уровня экспрессии с динамикой спирометрических показателей при холодовом воздействии сохранялась (ДОФВ! р=-0,33, р=0,01; ДФЖЕЛ р=-0,24, р=0,08; ДПОС р=-0,32, р=0,02; ДМОС50 р=-0,32, р=0,02; ДМОС25-75 р=-0,33, р=0,02).

10 ---.-.-----.---

5 "10

© 1С

О -15

■о

-20 -25 -30 -35

-10 -9-8-7-6-5-4 -3 -2

1п(2«-<МЬС1)

Рис. Обратная корреляция экспрессии мРНК ТКРМ8 в назальном эпителии больных БА (натуральный логарифм индивидуальных значений 2-Да) и реакции дыхательных путей на холод (отношение динамики ОФВ! в ответ на пробу с ИГХВ по отношению к исходному значению (ДОФВр %)). Более высокая экспрессия TRPM8 чаще сопровождается выраженным нарушением проходимости бронхов после холодового воздействия (р=-0,37, р=0,02).

После ИГХВ в общей группе экспрессия TRPM8 снижалась в 1,5 раза (р=0,2) по сравнению с исходным уровнем, при этом среди больных БА снижение было несколько более выраженным (в 1,7 раза, р=0,1), а у больных БА средней тяжести происходило значимое снижение экспрессии TRPM8 (в 3,2 раза, р=0,02). Статус ХГДП не влиял на динамику экспрессии TRPM8 под влиянием холода.

Реактивность дыхательных путей на бронхолитик

не зависела от уровня экспрессии TRPM8.

Полученные результаты согласуются с ранее произведенными наблюдениями. Так, ир-регуляция TRPM8 прежде была обнаружена у больных ХОБЛ [7]. Кроме этого, ранее был показан стимулирующий эффект сигаретного дыма на транскрипцию гена в условиях in vitro, что сопровождалось увеличением экспрессии TRPM8 как на уровне мРНК, так и белка [12]. Тем не менее, в отличие от экспериментальных данных, полученных на эпителиоидных клетках 16HBE, в нашем исследовании у больных БА отмечалось снижение экспрессии TRPM8 под действием низкой температуры. В наибольшей степени это было заметно у пациентов со средней тяжестью заболевания, уровень экспрессии TRPM8 у которых был наибольшим. Вероятно, наблюдаемая реакция является адаптивной и может быть направлена на минимизацию дальнейшего холодового воздействия в случае, если оно будет носить продолжительный характер. Данная гипотеза косвенно подтверждается продемонстрированной ранее возможностью десенситизации TRPM8 под действием температурного стимула и химических агонистов [9], поскольку, как известно, десенситизация и снижение частоты транскрипции гена соответствующего рецептора в клетке часто являются взаимосвязанными процессами и следуют друг за другом в последовательности: десенситизация - интернализа-ция - down-регуляция.

Основным результатом проведенной работы стала верификация повышенной экспрессии TRPM8 в назальном эпителии на уровне мРНК у больных БА с ХГДП. Назальный эпителий использовали для анализа ввиду его большей доступности, по сравнению с бронхиальным. Кроме этого, в развитии холод-индуциро-ванного бронхоспазма и других симптомов наибольшее значение должны иметь рефлексогенные зоны верхних дыхательных путей, поскольку охлаждения нижних дыхательных путей, достаточного для активации TRPM8, как правило не происходит. Однако, основываясь на гипотезе единых дыхательных путей [8], с высокой степенью вероятности можно утверждать, что полученная оценка является универсальной, и также отражает состояние экспрессии TRPM8 в нижних отделах респираторного тракта. Не исключено, что увеличение экспрессии TRPM8 в дистальных бронхах также может иметь патогенетическое значение при БА, не связанное с ролью TRPM8 в холодовой рецепции. За последнее время было идентифицировано несколько эндогенных регуляторов этих катионных каналов, среди которых фосфатидилинозитол-4,5-дифосфат, тестостерон, артемин и PIRT (фосфоинозитил взаимодействующий регулятор TRP) [6]. Поиск новых эндогенных лигандов TRPM8 и характеристика их биологической активности - ключевая проблема для понимания функциональной роли TRPM8 в организме человека; без ее решения эффективное и безопасное применение фармакологических агонистов и блокато-ров рецептора также представляется невозможным.

Исследование выполнено при финансовой под-

держке РФФИ в рамках научного проекта № 16-3460189 моладк.

ЛИТЕРАТУРА

1. Наумов Д.Е., Гассан Д.А., Килимиченко К.Ф., Афанасьева Е.Ю., Шелудько Е.Г., Колосов В.П. Особенности экспрессии рецептора TRPM8 в респираторном тракте больных бронхиальной астмой // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2018. Вып.69. С. 19-24. doi: 10.12737/article_5b96073c5711b1. 83866044

2. Наумов Д.Е., Котова О.О., Гассан Д.А., При-ходько А.Г., Перельман Ю.М., Колосов В.П. Роль полиморфизмов гена TRPM8 в формировании фенотипа бронхиальной астмы с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей // Бюллетень физиологии и патологии дыхания 2017. Вып.65. С.16-23. doi: 10.12737/ar-ticle_59aca9cabd1528.72418133.

3. Almagro P., Hernandez C., Martinez-Cambor P., Tresserras R., Escarrabill J. Seasonality, ambient temperatures and hospitalizations for acute exacerbation of COPD: a population-based study in a metropolitan area // Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 2015. Vol.10. P.899-908. doi: 10.2147/C0PD.S75710

4. Bodaghkhani E., Mahdavian M., MacLellan C., Fa-rell A., Asghari S. Effects of meteorological factors on hospitalizations in adult patients with asthma: a systematic review // Can. Respir J. 2019. Vol.2019. P.3435103. doi: 10.1155/2019/3435103

5. Fujita F., Uchida K., Takaishi M., Sokabe T., Tomi-naga M. Ambient temperature affects the temperature threshold for TRPM8 activation through interaction of phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate // J. Neurosci. 2013. Vol.33, №14. P.6154-6159. doi: 10.1523/JNEU-ROSCI.5672-12.2013

6. González-Muñiz R., Bonache M.A., Martín-Escura C., Gómez-Monterrey I. Recent Progress in TRPM8 Modulation: An Update // Int. J. Mol. Sci. 2019. Vol.20, №11. P.E2618. doi: 10.3390/ijms20112618

7. Li M., Li Q., Yang G., Kolosov VP, Perelman J.M., Zhou X.D. Cold temperature induces mucin hypersecretion from normal human bronchial epithelial cells in vitro through a transient receptor potential melastatin 8 (TRPM8)-mediated mechanism // J. Allergy Clin. Immunol. 2011. Vol.128, №3. P.626-634. doi: 10.1016/jjaci.2011.04.032

8. Licari A., Castagnoli R., Denicolo C.F., Rossini L., Marseglia A., Marseglia G.L. The Nose and the Lung: United Airway Disease? // Front. Pediatr. 2017. Vol.5. P.44. doi: 10.3389/fped.2017.00044

9. McKemy D.D., Neuhausser W.M., Julius D. Identification of a cold receptor reveals a general role for TRP channels in thermosensation // Nature. 2002. Vol.416, №6876. P. 52-58.

10. Qiu H., Yu I.T., Tse L.A., Chan E.Y., Wong T.W., Tian L. Greater temperature variation within a day associated with increased emergency hospital admissions for asthma // Sci. Total Environ. 2015. Vol.505. P.508-513. doi: 10.1016/j.scitotenv.2014.10.003

11. Sabnis A.S., Reilly C.A., Veranth J.M., Yost G.S. Increased transcription of cytokine genes in human lung epithelial cells through activation of a TRPM8 variant by cold temperatures // Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2008. Vol.295, №1. P.L194-200. doi: 10.1152/ajplung.00072.2008

12. Wang J., Yang G., Li M., Zhou X. Transient receptor potential melastatin 8 (TRPM8)-based mechanisms underlie both the cold temperature-induced inflammatory reactions and the synergistic effect of cigarette smoke in human bronchial epithelial (16HBE) cells // Front. Physiol. 2019. Vol.10. P.285. doi: 10.3389/fphys.2019.00285

13. Zhang Y., Peng L., Kan H., Xu J., Chen R., Liu Y., Wang W. Effects of meteorological factors on daily hospital admissions for asthma in adults: a time-series analysis // PLoS One. 2014. Vol.9, №7. P.e102475. doi: 10.1371/journal.pone.0102475

REFERENCES

1. Naumov D.E., Gassan D.A., Kilimichenko K.F., Afa-nas'eva E.Yu., Sheludko E.G., Kolosov VP. Peculiarities of TRPM8 receptor expression in the respiratory tract of asthma patients. Bulleten' fiziologii i patologii dyhaniá 2018; 69:19-24 (in Russian). doi: 10.12737/article_ 5b96073c5711b1.83866044

2. Naumov D.E., Kotova O.O., Gassan D.A., Prok-hodko A.G., Perelman J.M., Kolosov V.P. Role of TRPM8 gene polymorphisms in the formation of asthma phenotype with cold airway hyperresponsiveness. Bulleten'fiziologii i patologii dyhaniá 2017; 65:16-23 (in Russian). doi: 10.12737/article_59aca9cabd1528.72418133

3. Almagro P., Hernandez C., Martinez-Cambor P., Tresserras R., Escarrabill J. Seasonality, ambient temperatures and hospitalizations for acute exacerbation of COPD: a population-based study in a metropolitan area. Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 2015; 10:899-908. doi: 10.2147/C0PD.S75710.

4. Bodaghkhani E., Mahdavian M., MacLellan C., Fa-rell A., Asghari S. Effects of meteorological factors on hos-pitalizations in adult patients with asthma: a systematic review. Can. Respir J. 2019; 2019:3435103. doi: 10.1155/2019/3435103

5. Fujita F., Uchida K., Takaishi M., Sokabe T., Tomi-naga M. Ambient temperature affects the temperature threshold for TRPM8 activation through interaction of phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate. J. Neurosci. 2013; 33(14):6154-6159. doi: 10.1523/JNEUR0SCI.5672-12.2013

6. González-Muñiz R., Bonache M.A., Martín-Escura C., Gómez-Monterrey I. Recent Progress in TRPM8 Modulation: An Update. Int. J. Mol. Sci. 2019; 20(11):E2618. doi: 10.3390/ijms20112618

7. Li M., Li Q., Yang G., Kolosov V.P., Perelman J.M., Zhou X.D. Cold temperature induces mucin hypersecretion from normal human bronchial epithelial cells in vitro through a transient receptor potential melastatin 8 (TRPM8)-mediated mechanism. J. Allergy Clin. Immunol. 2011; 128(3):626-634. doi: 10.1016/jjaci.2011.04.032

8. Licari A., Castagnoli R., Denicolo C.F., Rossini L.,

Marseglia A., Marseglia G.L. The Nose and the Lung: United Airway Disease? Front. Pediatr. 2017; 5:44. doi: 10.3389/fped.2017.00044

9. McKemy D.D., Neuhausser W.M., Julius D. Identification of a cold receptor reveals a general role for TRP channels in thermosensation. Nature 2002; 416(6876):52-58.

10. Qiu H., Yu I.T., Tse L.A., Chan E.Y., Wong T.W., Tian L. Greater temperature variation within a day associated with increased emergency hospital admissions for asthma. Sci. Total Environ. 2015; 505:508-513. doi: 10.1016/j. scitotenv.2014.10.003

11. Sabnis A.S., Reilly C.A., Veranth J.M., Yost G.S. Increased transcription of cytokine genes in human lung epithelial cells through activation of a TRPM8 variant by

cold temperatures. Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2008; 295(1):L194-200. doi: 10.1152/ajplung. 00072.2008

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

12. Wang J., Yang G., Li M., Zhou X. Transient receptor potential melastatin 8 (TRPM8)-based mechanisms underlie both the cold temperature-induced inflammatory reactions and the synergistic effect of cigarette smoke in human bronchial epithelial (16HBE) cells. Front. Physiol. 2019; 10:285. doi: 10.3389/fphys.2019.00285

13. Zhang Y., Peng L., Kan H., Xu J., Chen R., Liu Y., Wang W. Effects of meteorological factors on daily hospital admissions for asthma in adults: a time-series analysis. PLoS One 2014; 9(7):e102475. doi: 10.1371/journal.pone. 0102475

Поступила 14.05.2019

Контактная информация Денис Евгеньевич Наумов, кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией молекулярных и трансляционных исследований, Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания,

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22.

E-mail: [email protected] Correspondence should be addressed to Denis E. Naumov

MD, PhD, Head of the Laboratory of Molecular and Translational Research, Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration, 22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000, Russian Federation.

E-mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.