Экспрессия каналов с транзиторным рецепторным потенциалом (TRP) на лейкоцитах периферической крови больных хронической обструктивной болезнью легких

Известно, что каналы с транзиторным рецепторным потенциалом (TRP) являются рецепторами активных форм кислорода и компонентов сигаретного дыма и потому могут быть вовлечены в патогенез хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ).

Цель исследования: изучить экспрессию каналов TRPV1, TRPV4, TRPM8 и TRPA1 на лейкоцитах периферической крови больных ХОБЛ и здоровых лиц, а также установить ее возможные взаимосвязи с воспалительными маркерами и показателями функции внешнего дыхания.

Материал и методы. Обследованы 23 больных ХОБЛ различной тяжести и 17 лиц без бронхиальной обструкции. Экспрессию каналов TRP на моноцитах, лимфоцитах и гранулоцитах определяли методом непрямой проточной цитометрии. Концентрации цитокинов в плазме крови измеряли с помощью мультиплексного анализа. Показатели вентиляционной функции легких оценивали методом спирометрии.

Результаты. Моноциты больных ХОБЛ отличались повышенной экспрессией каналов TRPV1 (98,8 (97,6; 99,6)% против 97,8 (96,3; 98,6)%, p = 0,03) и TRPA1 (99,2 (98,7; 99,8)% против 95,1 (94,2; 98,4)%, p = 0,003). Кроме того, ХОБЛ была ассоциирована с увеличением соотношения экспрессии TRPV4 / TRPM8 на моноцитах (0,66 (0,51; 0,90) против 0,27 (0,12; 0,70), p = 0,02) и гранулоцитах (0,97 (0,86; 0,92) против 0,29 (0,06; 0,89), p = 0,003). Экспрессия TRPV4 на моноцитах демонстрировала корреляции с уровнем CXCL10 (ρ = 0,55, p = 0,01), а для TRPM8 были обнаружены обратные взаимосвязи с концентрациями IL-6 (ρ = –0,56; p = 0,02) и IL-10 (ρ = –0,55; p = 0,02). Мы не нашли ассоциаций экспрессии TRP каналов с показателями вентиляционной функции легких.

Заключение. Повышенная экспрессия TRPV1 и TRPA1, а также увеличенное соотношение TRPV4 / TRPM8 на моноцитах периферической крови больных ХОБЛ могут свидетельствовать о вкладе данных рецепторов в провоспалительную активацию клеток и указывают на возможные перспективы фармакологической модуляции TRP каналов с целью терапии заболевания.

1. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD). Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease report; 2023. URL: https://goldcopd.org/2023-gold-report-2/ (20.09.2023).

2. Концевая А.В., Муканеева Д.К., Баланова Ю.А., Худяков М.Б., Драпкина О.М. Экономический ущерб от болезней органов дыхания и хронической обструктивной болезни легких в Российской Федерации в 2016 году. Пульмонология. 2019;29(2):159–166. DOI: 10.18093/0869-0189-2019-29-2-159-166.

3. Huang C., Kuo S., Lin L., Yang Y. The efficacy of N-acetylcysteine in chronic obstructive pulmonary disease patients: a meta-analysis. Ther. Adv. Respir. Dis. 2023;17:17534666231158563. DOI: 10.1177/17534666231158563.

4. Sakaguchi R., Mori Y. Transient receptor potential (TRP) channels: Biosensors for redox environmental stimuli and cellular status. Free Radic. Biol. Med. 2020;146:36–44. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2019.10.415.

5. Milici A., Talavera K. TRP Channels as Cellular Targets of Particulate Matter. Int. J. Mol. Sci. 2021;22(5):2783. DOI: 10.3390/ijms22052783.

6. Наумов Д.Е., Сугайло И.Ю., Котова О.О., Гассан Д.А., Горчакова Я.Г., Мальцева Т.А. Сравнительная характеристика уровней экспрессии TRP каналов на макрофагах больных хронической обструктивной болезнью легких. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2022;(85):37–46. DOI: 10.36604/1998-5029-2022-85-37-46.

7. Kim J.H. The emerging role of TRPV1 in airway inflammation. Allergy Asthma Immunol. Res. 2018;10(3):187–188. DOI: 10.4168/aair.2018.10.3.187.

8. Kunde D.A., Yingchoncharoen J., Jurković S., Geraghty D.P. TRPV1 mediates capsaicin-stimulated metabolic activity but not cell death or inhibition of interleukin-1β release in human THP-1 monocytes. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2018;360:9–17. DOI: 10.1016/j.taap.2018.09.025.

9. Majhi R.K., Sahoo S.S., Yadav M., Pratheek B.M., Chattopadhyay S., Goswami C. Functional expression of TRPV channels in T-cells and their implications in immune regulation. FEBS J. 2015;282(14):2661–2681. DOI: 10.1111/febs.13306.

10. Andersen G., Kahlenberg K., Krautwurst D., Somoza V. [6]-Gingerol facilitates CXCL8 secretion and ROS production in primary human neutrophils by targeting the TRPV1 channel. Mol. Nutr. Food Res. 2023;67(4):e2200434. DOI: 10.1002/mnfr.202200434.

11. Billeter A.T., Galbraith N., Walker S., Lawson C., Gardner S.A., Sarojini H. et al. TRPA1 mediates the effects of hypothermia on the monocyte inflammatory response. Surgery. 2015;158(3):646–654. DOI: 10.1016/j.surg.2015.03.065.

12. Sahoo S.S., Majhi R.K., Tiwari A., Acharya T., Kumar P.S., Saha S. et al. Transient receptor potential ankyrin1 channel is endogenously expressed in T cells and is involved in immune functions. Biosci. Rep. 2019;39(9):BSR20191437. DOI: 10.1042/BSR20191437.

13. Horváth Á., Tékus V., Boros M., Pozsgai G., Botz B., Borbély É. et al. Transient receptor potential ankyrin 1 (TRPA1) receptor is involved in chronic arthritis: in vivo study using TRPA1-deficient mice. Arthritis Res. Ther. 2016;18:6. DOI: 10.1186/s13075-015-0904-y.

14. Xu S., Liu B., Yin M., Koroleva M., Mastrangelo M., Ture S. et al. A novel TRPV4-specific agonist inhibits monocyte adhesion and atherosclerosis. Oncotarget. 2016;7(25):37622–37635. DOI: 10.18632/oncotarget.9376.

15. Atsumi Y., Toriyama M., Kato H., Nakamura M., Morita A., Takaishi M. et al. Anti-inflammatory role of TRPV4 in human macrophages. Immunohorizons. 2023;7(1):81–96. DOI: 10.4049/immunohorizons.2200100.

16. Наумов Д.Е., Сугайло И.Ю., Гассан Д.А., Котова О.О., Горчакова Я.Г., Шелудько Е.Г. Особенности экспрессии TRP каналов и цитокиновый профиль мокроты у больных хронической обструктивной болезнью легких с прогрессирующей бронхиальной обструкцией. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2022;1(86):24–32. DOI: 10.36604/1998-5029-2022-86-24-32.

17. Najder K., Musset B., Lindemann O., Bulk E., Schwab A., Fels B. The function of TRP channels in neutrophil granulocytes. Pflugers Arch. 2018;470(7):1017–1033. DOI: 10.1007/s00424-018-2146-8.

18. Hornsby E., King H.W., Peiris M., Buccafusca R., Lee W.J., Wing E.S. et al. The cation channel TRPM8 influences the differentiation and function of human monocytes. J. Leukoc. Biol. 2022;112(3):365–381. DOI: 10.1002/JLB.1HI0421-181R.

19. Bayat M., Kalantar K., Amirghofran Z. Inhibition of interferon-γ production and T-bet expression by menthol treatment of human peripheral blood mononuclear cells. Immunopharmacol. Immunotoxicol. 2019;41(2):267–276. DOI: 10.1080/08923973.2019.1588294.

20. Acharya T.K., Tiwari A., Majhi R.K., Goswami C. TRPM8 channel augments T-cell activation and proliferation. Cell. Biol. Int. 2021;45(1):198–210. DOI: 10.1002/cbin.11483.