Эктопические обонятельные рецепторы в респираторной системе
https://doi.org/10.18093/0869-0189-2019-29-6-734-738
Аннотация
В экспериментальной и клинической медицине, в частности респираторной, появились новые данные и представления о роли т. н. эктопических хемосенсорных рецепторов, экспрессированных вне их канонических локализаций (вне носовой полости) – экстраназальные обонятельные рецепторы. Что касается респираторной системы, то исследования функциональных свойств эктопических обонятельных рецепторов в легких только начинаются. К настоящему времени хорошо известно, что молекулы пахучих веществ (одоранты) связываются с обонятельным рецептором, сопряженным с G-белком (Gαolf), что в свою очередь приводит к активации аденилатциклазы (тип III) и увеличению концентрации вторичного мессенджера – циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). При увеличении концентрации цАМФ индуцируется открытие цАМФ-зависимых катионных (в т. ч. кальциевых) каналов. Выявлено, что в нейроэндокринных клетках легких активация обонятельных рецепторов оказывала влияние на высвобождение ими серотонина, а при стимуляции одорантом этих клеток снижался уровень серотонина. Амилбутират и бургеналь, являющиеся агонистами обонятельных рецепторов OR2AG1 и OR1D2 соответственно, влияют на сократимость гладкой мускулатуры бронхов человека. При воздействии милбутирата ингибируется сокращение, индуцированное гистамином, в то время как при воздействии бургеналя повышалась сократимость гладкой мускулатуры. Оба процесса опосредованы повышением цАМФ-зависимым повышением внутриклеточного Ca2+. Представлены данные, которые свидетельствуют об экспрессии этих рецепторов на клетках иммунной системы человека (моноцитах, естественных киллерах, T- и B-лимфоцитах, полиморфноядерных клетках). Предполагается, что эктопические обонятельные рецепторы участвуют в модуляции (контроле) присущих конкретной клетке функций, определяющих специализацию клеток воспаления при бронхиальной астме (БА). В будущем возможно использование модуляции обонятельных рецепторов в качестве нового терапевтического подхода при БА и других хронических воспалительных заболеваниях легких.
Об авторе
В. Н. Минеев
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
Минеев Валерий Николаевич – д. м. н., профессор кафедры терапии госпитальной с курсом аллергологии и иммунологии имени академика М.В.Черноруцкого с клиникой, заместитель директора по научной работе Научно-исследовательского института ревматологии и аллергологии
197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, 6-8
тел.: (812) 450-71-63
Список литературы
1. Deshpande D.A., Wang W.C., McIlmoyle E.L. et al. Bitter taste receptors on airway smooth muscle bronchodilate by localized calcium signaling and reverse obstruction. Nat. Med. 2010; 16 (1): 1299–1304. DOI: 10.1038/nm.2237.
2. Минеев В.Н., Кузикова А.А., Нёма М.А. Вкусовые рецепторы к горькому вкусу при бронхиальной астме. Медицинский академический журнал. 2017; 17 (2): 105–110.
3. Минеев В.Н., Трофимов В.И., Нёма М.А., Кузикова А.А. Вкусовые рецепторы к горькому вкусу в сыворотке крови при бронхиальной астме (гипотеза). Пульмонология. 2017; 27 (5): 567–572. DOI: 10.18093/0869-0189-2017-27-5-567-572.
4. Минеев В.Н., Брюханова П.В., Кокшарова Д.Е. Экстраоральные вкусовые рецепторы к сладкому вкусу в респираторной системе. Медицинский академический журнал. 2018; 18 (1): 27–33. DOI: 10.17816/MAJ18127-33.
5. Минеев В.Н. Концепция бронхиальной астмы как мембрано-рецепторной патологии. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2005; (3): 68–85.
6. Szentivanyi A. The beta-adrenergic theory of the atopic abnormality in bronchial asthma. J. Allergy Clin. Immunol. 1968; 42 (4): 203–232. DOI: 10.1016/S0021-8707(68)90117-2.
7. Townley R.G. Interleukin 13 and the beta-adrenergic blockade theory of asthma revisited 40 years later. Ann. Allergy Asthma Immunol. 2007; 99 (3): 215–224. DOI: 10.1016/S1081-1206(10)60656-4.
8. Abaffy T. Human olfactory receptors expression and their role in non-olfactory tissues: a mini-review. J. Pharmacogenomics Pharmacoproteomics. 2015; 6 (4): 1000152. DOI: 10.4172/2153-0645.1000152.
9. Maßberg D., Hatt H. Human olfactory receptors: Novel cellular functions outside of the nose. Physiol. Rev. 2018; 98 (3): 1739–1763. DOI: 10.1152/physrev.00013.2017.
10. Zhang X., De la Cruz O., Pinto J.M. et al. Characterizing the expression of the human olfactory receptor gene family using a novel DNA microarray. Genome Biol. 2007; 8 (5): R86. DOI: 10.1186/gb-2007-8-5-r86.
11. De la Cruz O., Blekhman R., Zhang X. et al. A signature of evolutionary constraint on a subset of ectopically expressed olfactory receptor genes. Mol. Biol. Evol. 2009; 26 (3): 491–494. DOI: 10.1093/molbev/msn294.
12. Spehr M., Gisselmann G., Poplawski A. et al. Identification of a testicular odorant receptor mediating human sperm chemotaxis. Science. 2003; 299 (5615): 2054–2058. DOI: 10.1126/science.1080376.
13. Glusman G., Bahar A., Sharon D. et al. The olfactory receptor gene superfamily: data mining, classification, and nomenclature. Mamm. Genome. 2000; 11 (11): 1016–1023. DOI: 10.1007/s003350010196.
14. Ганшин В.М., Зинкевич Э.П. Вероятная роль конкурентных отношений в модели обонятельного рецептора. Сенсорные системы. 2012; 26 (4): 331–341.
15. Kalbe B., Knobloch J., Schulz V.M. et al. Olfactory receptors modulate physiological processes in human airway smooth muscle cells. Front. Physiol. 2016; 7: 339. DOI: 10.3389/fphys.2016.00339.
16. Aisenberg W.H., Huang J., Zhu W. et al. Defining an olfactory receptor function in airway smooth muscle cells. Sci. Rep. 2016; 6: 38231. DOI: 10.1038/srep38231.
17. Pluznick J.L., Protzko R.J., Gevorgyan H. et al. Olfactory receptor responding to gut microbiota-derived signals plays a role in renin secretion and blood pressure regulation. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2013; 110 (11): 4410–4415. DOI: 10.1073/pnas.1215927110.
18. Malki A., Fiedler J., Fricke K. et al. Class I odorant receptors, TAS1R and TAS2R taste receptors, are markers for subpopulations of circulating leukocytes. J. Leukoc. Biol. 2015; 97 (3): 533–545. DOI: 10.1189/jlb.2A0714-331RR.
19. Минеев В.Н., Вторникова Н.И. Порог чувствительности при густометрии к умами вкусу (глутамату натрия) при различных вариантах бронхиальной астмы Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2018; (3): 47–54. DOI: 10.14427/jipai.2018.3.47.
20. Lee S.J., Depoortere I., Hatt H. Therapeutic potential of ectopic olfactory and taste receptors. Nat. Rev. Drug Discov. 2019; 18: 116–138. DOI: 10.1038/s41573-018-0002-3.
21. Kalbe B., Schulz V.M., Schlimm M. et al. Helional-induced activation of human olfactory receptor 2J3 promotes apoptosis and inhibits proliferation in a non-small-cell lung cancer cell line. Eur. J. Cell Biol. 2017; 96 (1): 34–46. DOI: 10.1016/j.ejcb.2016.11.004.
22. Dalesio N.M., Barreto Ortiz S.F., Pluznick J.L., Berkowitz D.E. Olfactory, taste, and photo sensory receptors in non-sensory organs: it just makes sense. Front. Physiol. 2018; 9: 1673. DOI: 10.3389/fphys.2018.01673.
23. White J.H., Chiano M., Wigglesworth M. et al. Identification of a novel asthma susceptibility gene on chromosome 1qter and its functional evaluation. Hum. Mol. Genet. 2008; 17 (13): 1890–1903. DOI: 10.1093/hmg/ddn087.
24. Yim P.D., Gallos G., Perez-Zoghbi J.F. et al. Airway smooth muscle photorelaxation via opsin receptor activation. Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2019; 316 (1): L82–L93. DOI: 10.1152/ajplung.00135.2018.
25. Минеев В.Н., Нестерович И.И. Феномен влияния видимого света и адреналина на агрегацию эритроцитов у больных бронхиальной астмой. Аллергология. 2006; (3): 13–16.
26. Feingold E.A., Penny L.A., Nienhuis A.W., Forget B.G. An olfactory receptor gene is located in the extended human beta-globin gene cluster and is expressed in erythroid cells. Genomics. 1999; 61 (1): 15–23. DOI: 10.1006/geno.1999.5935.
27. Буданова Е.Н., Быстрова М.Ф. Выявление обонятельного маркерного белка в тканях с эктопической экспрессией генов обонятельных рецепторов. Биологические мембраны. 2010; 27 (1): 138–142.
28. Rodríguez-Trelles F., Tarrío R., Ayala F.J. Is ectopic expression caused by deregulatory mutations or due to gene-regulation leaks with evolutionary potential? Bioessays. 2005; 27 (6): 592–601. DOI: 10.1002/bies.20241.
Рецензия
Для цитирования:
Минеев В.Н. Эктопические обонятельные рецепторы в респираторной системе. Пульмонология. 2019;29(6):734-738. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2019-29-6-734-738
For citation:
Mineev V.N. Ectopic olfactory receptors in the respiratory system. PULMONOLOGIYA. 2019;29(6):734-738. (In Russ.) https://doi.org/10.18093/0869-0189-2019-29-6-734-738
Просмотров:
1007
Послать статью по эл. почте 