cfpdБюллетень физиологии и патологии дыханияBulletin Physiology and Pathology of Respiration1998-5029Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания10.36604/1998-5029-2025-96-45-51cfpd-1252Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHВлияние капсаицина на фагоцитарную активность моноцитов периферической крови больных хронической обструктивной болезнью легкихEffect of capsaicin on phagocytic activity of peripheral blood monocytes in patients with chronic obstructive pulmonary diseaseГассанД. А.GassanD. A.

Дина Анатольевна Гассан, канд. мед. наук, зав. лабораторией

лаборатория механизмов вирус-ассоциированных патологий развития

675000; ул. Калинина, 22; Благовещенск

Dina A. Gassan, PhD (Med.), Head of Laboratory

Laboratory of Mechanisms of Virus-Associated Developmental Pathologies

675000; 22 Kalinina Str.; Blagoveshchensk

danishi@mail.ruНаумовД. Е.NaumovD. E.

Денис Евгеньевич Наумов, канд. мед. наук, зав. лабораторией

лаборатория молекулярных и трансляционных исследований

675000; ул. Калинина, 22; Благовещенск

Denis E. Naumov, PhD (Med.), Head of Laboratory

Laboratory of Molecular and Translational Research

675000; 22 Kalinina Str.; Blagoveshchensk

denn1985@bk.ruСугайлоИ. Ю.SugayloI. Yu.

Ивана Юрьевна Сугайло, канд. мед. наук, научный сотрудник

лаборатория молекулярных и трансляционных исследований

675000; ул. Калинина, 22; Благовещенск

Ivana Yu. Sugaylo, PhD (Med.), Staff Scientist

Laboratory of Molecular and Translational Research

675000; 22 Kalinina Str.; Blagoveshchensk

ivanka_888@mail.ruКотоваО. О.KotovaO. O.

Олеся Олеговна Котова, канд. мед. наук, старший научный сотрудник

лаборатория механизмов вирус-ассоциированных патологий развития

675000; ул. Калинина, 22; Благовещенск

Olesya O. Kotova, PhD (Med.), Senior Staff Scientist

Laboratory of Mechanisms of Virus-Associated Developmental Pathologies

675000; 22 Kalinina Str.; Blagoveshchensk

foxy_voxy_on@mail.ruКоневА. В.KonevA. V.

Андрей Викторович Конев, младший научный сотрудник

лаборатория механизмов вирус-ассоциированных патологий развития

675000; ул. Калинина, 22; Благовещенск

Andrey V. Konev, Junior Staff Scientist

Laboratory of Mechanisms of Virus-Associated Developmental Pathologies

675000; 22 Kalinina Str.; Blagoveshchensk

andrkonev@vk.comАфанасьеваЕ. Ю.Afanas’evaE. Y.

Евгения Юрьевна Афанасьева, канд. мед. наук, научный сотрудник

лаборатория молекулярных и трансляционных исследований

675000; ул. Калинина, 22; Благовещенск

Evgeniya Yu. Afanas’eva, PhD (Med.), Staff Scientist

 Laboratory of Molecular and Translational Research

675000; 22 Kalinina Str.; Blagoveshchensk

evgeniyananev@yandex.ruФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания»Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration2025240620250964551Copyright © Гассан Д.А., Наумов Д.Е., Сугайло И.Ю., Котова О.О., Конев А.В., Афанасьева Е.Ю., 20252025Гассан Д.А., Наумов Д.Е., Сугайло И.Ю., Котова О.О., Конев А.В., Афанасьева Е.Ю.Gassan D.A., Naumov D.E., Sugaylo I.Y., Kotova O.O., Konev A.V., Afanas’eva E.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cfpd.elpub.ru/jour/article/view/1252   Введение

   Введение. Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) – широко распространенное заболевание, занимающее третье место среди причин смертности в глобальных масштабах. Для этой патологии может быть характерно нарушение фагоцитоза и эффероцитоза, что способствует хроническому воспалению и повышает риск бактериальных инфекций дыхательных путей. Ранее нами была установлена гиперэкспрессия каналов TRPV1 в моноцитах и макрофагах пациентов с ХОБЛ.

   Цель

   Цель. Изучить фагоцитарную активность моноцитов у больных ХОБЛ и оценить влияние агониста TRPV1 – капсаицина – на эффективность фагоцитоза in vitro.

   Материалы и методы

   Материалы и методы. В исследование было включено 42 больных ХОБЛ различной степени тяжести и 11 лиц, не имевших бронхиальной обструкции (контрольная группа). Фагоцитарную активность моноцитов тестировали методом проточной цитометрии с использованием компетентных клеток E. coli XL1-Blue, трансформированных плазмидойpTurboGFP-B.

   Результаты

   Результаты. Результаты исследования показали отсутствие статистически значимых различий в исходной фагоцитарной активности моноцитов между пациентами с ХОБЛ и здоровыми добровольцами (78,6 (73,4–87,4) % против 84,8 (65,6–88,3) %, p = 0,77). Воздействие капсаицина вызывало значимое угнетение фагоцитоза E. coli в обеих группах: у больных ХОБЛ (с 78,6 (73,4–87,4) % до 64,4 (55,9–71,8) %, p < 0,001) и в контрольной группе (с 84,8 (65,6–88,3) % до 71,4 (65,7–74,0) %, p < 0,01). При этом степень подавления фагоцитоза под действием капсаицина была выше у пациентов с ХОБЛ по сравнению с контролем (–17,5 (–24,9;–13,1) % против –9,4 (–16,4;–3,3) %, p = 0,03). Тем не менее, после экспозиции с капсаицином достоверные различия в уровне фагоцитоза между исследуемыми группами также отсутствовали.

   Заключение

   Заключение. Таким образом, наши данные свидетельствуют о том, что моноциты пациентов с ХОБЛ не демонстрируют значимых отклонений в фагоцитарной активности in vitro. Стимуляция TRPV1 капсаицином приводит к статистически значимому угнетению фагоцитоза E. coli в обеих группах, причем более выраженное снижение наблюдается при ХОБЛ, что, вероятно, подтверждает роль этого рецептора в модуляции иммунных функций моноцитов, учитывая повышенную экспрессию TRPV1 и наличие эндогенных активирующих стимулов.

   Introduction

   Introduction. Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a common disorder and the third leading cause of death globally. It may be characterized by impaired phagocytosis and efferocytosis, which contributes to chronic nflammation and increases the risk of bacterial respiratory infections. Previously, we established hyperexpression of TRPV1 channels in monocytes and macrophages of patients with COPD.

   Aim

   Aim. To study the phagocytic activity of monocytes in patients with COPD and to evaluate the effect of the TRPV1 agonist capsaicin on the efficiency of phagocytosis in vitro.

   Materials and methods

   Materials and methods. The study included 42 patients with COPD of varying severity and 11 control subjects. Phagocytic activity of monocytes was tested by flow cytometry using competent E. coli XL1-Blue cells transformed with pTurboGFP-B plasmid.

   Results

   Results. The results of the study showed no statistically significant differences in the initial phagocytic activity of monocytes between patients with COPD and healthy volunteers (78.6 (73.4–87.4) % vs. 84.8 (65.6–88.3) %, p = 0.77). Exposure to capsaicin caused significant inhibition of E. coli phagocytosis in both groups: in COPD patients (from 78.6 (73.4–87.4) % to 64.4 (55.9–71.8) %, p < 0.001) and in the control group (from 84.8 (65.6–88.3) % to 71.4 (65.7–74.0) %, p < 0.01). Moreover, the degree of phagocytosis suppression under the influence of capsaicin was higher in COPD patients compared to the control (–17.5 (–24.9; –13.1)% vs. –9.4 (–16.4; –3.3)%, p = 0.03). However, after exposure to capsaicin, there were also no significant differences in the level of phagocytosis between the study groups.

   Conclusion

   Conclusion. Thus, our data indicate that monocytes from COPD patients do not exhibit significant abnormalities in phagocytic activity in vitro. Stimulation of TRPV1 with capsaicin results in statistically significant inhibition of E. coli phagocytosis in both groups, with a more pronounced decrease observed in COPD, which confirms the role of this receptor in modulating the immune functions of monocytes, given the increased expression of TRPV1 and the presence of endogenous activating stimuli..

TRP-каналымоноцитыфагоцитозХОБЛTRP channelsmonocytesphagocytosisCOPDИсследование выполнено в рамках программы фундаментальных исследований Министерства науки и высшего образования РФ (FGWF-2025-0009)This study was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation under the Program for Basic Research (FGWF-2025-0009)ReferencesGBD 2021 Forecasting Collaborators. Burden of disease scenarios for 204 countries and territories, 2022-2050: a forecasting analysis for the Global Burden of Disease Study 2021 // Lancet. 2024. Vol. 403, Iss. 10440. P. 2204–2256. doi: 10.1016/S0140-6736(24)00685-8GBD 2021 Forecasting Collaborators. Burden of disease scenarios for 204 countries and territories, 2022-2050: a forecasting analysis for the Global Burden of Disease Study 2021. Lancet 2024; 403(10440):2204–2256. doi: 10.1016/S0140-6736(24)00685-8MacNee W., Tuder R.M. New paradigms in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease I // Proc. Am. Thorac. Soc. 2009. Vol. 6, Iss. 6. P. 527–531. doi: 10.1513/pats.200905-027DSMacNee W., Tuder R.M. New paradigms in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease I. Proc. Am. Thorac. Soc. 2009; 6(6):527–531. doi: ?10.1513/pats.200905-027DHurst J., Skolnik N., Hansen J., Anzueto A., Donaldson G., Dransfield M., Varghese P. Understanding the impact of chronic obstructive pulmonary disease exacerbations on patient health and quality of life // Eur. J. Intern. Med. 2020. Vol. 73. P. 1–6. doi: 10.1016/j.ejim.2019.12.014Hurst J., Skolnik N., Hansen J., Anzueto A., Donaldson G., Dransfield M., Varghese P. Understanding the impact of chronic obstructive pulmonary disease exacerbations on patient health and quality of life. Eur. J. Intern. Med. 2020; 73:1–6. doi: 10.1016/j.ejim.2019.12.014Belchamber K.B.R., Donnelly L. Macrophage dysfunction in respiratory disease // Results Probl. Cell Differ. 2017. Vol. 62. P. 299–313. doi: 10.1007/978-3-319-54090-0_12Belchamber K.B.R., Donnelly L. Macrophage dysfunction in respiratory disease. Results Probl. Cell Differ. 2017; 62:299–313. doi: 10.1007/978-3-319-54090-0_12Barnes P. Alveolar macrophages as orchestrators of COPD // COPD. 2004. Vol.1, Iss. 6. P. 59–70. doi: 10.1081/COPD-120028701Barnes P. Alveolar macrophages as orchestrators of COPD. COPD 2004; 1(6):59–70. doi: 10.1081/COPD-120028701Kopf M., Schneider C., Nobs S. The development and function of lung-resident macrophages and dendritic cells // Nat. Immunol. 2015. Vol. 16, Iss. 1. P. 36–44. doi: 10.1038/ni.3052Kopf M., Schneider C., Nobs S. The development and function of lung-resident macrophages and dendritic cells. Nat. Immunol. 2015; 16(1):36–44. doi: 10.1038/ni.3052Joshi N., Walter J., Misharin A. Alveolar macrophages // Cell Immunol. 2018. Vol. 330. P. 86–90. doi: 10.1016/j.cellimm.2018.01.005Joshi N., Walter J., Misharin A. Alveolar macrophages. Cell Immunol. 2018; 330:86–90. doi: 10.1016/j.cellimm.2018.01.005Taylor A., Finney-Hayward T., Quint J., Thomas C., Tudhope S. Defective macrophage phagocytosis of bacteria in COPD // Eur. Respir J. 2010. Vol. 35, № 5. P. 1039–1047. doi: 10.1183/09031936.00036709Taylor A., Finney-Hayward T., Quint J., Thomas C., Tudhope S. Defective macrophage phagocytosis of bacteria in COPD. Eur. Respir J. 2010; 35(5):1039-1047. doi: 10.1183/09031936.00036709Hodge S., Hodge G., Ahern J., Jersmann H., Holmes M., Reynolds P. Smoking alters alveolar macrophage recognition and phagocytic ability implications in chronic obstructive pulmonary disease // Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 2007. Vol. 37, № 6. P. 748–755. doi: 10.1165/rcmb.2007-0025OCHodge S., Hodge G., Ahern J., Jersmann H., Holmes M., Reynolds P. Smoking alters alveolar macrophage recognition and phagocytic ability implications in chronic obstructive pulmonary disease. Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 2007; 37(6):748–755. doi: 10.1165/rcmb.2007-0025OCBerenson C., Garlipp M., Grove L., Maloney J., Sethi S. Impaired phagocytosis of nontypeable Haemophilus influenzae by human alveolar macrophages in chronic obstructive pulmonary disease // J. Infect. Dis. 2006. Vol. 194, Iss. 10. P. 1375–1384. doi: 10.1086/508428Berenson C., Garlipp M., Grove L., Maloney J., Sethi S. Impaired phagocytosis of nontypeable Haemophilus influenzae by human alveolar macrophages in chronic obstructive pulmonary disease. J. Infect. Dis. 2006; 194(10):1375–1384. doi: 10.1086/508428Alawi K., Keeble J. The paradoxical role of the transient receptor potential vanilloid 1 receptor in inflammation // Pharmacol. Ther. 2010. Vol. 125, Iss. 2. P. 181–195. doi: 10.1016/j.pharmthera.2009.10.005Alawi K., Keeble J. The paradoxical role of the transient receptor potential vanilloid 1 receptor in inflammation. Pharmacol. Ther. 2010; 125(2):181–195. doi: 10.1016/j.pharmthera.2009.10.005Caterina M., Leffler A., Malmberg A., Martin W., Trafton J., Petersen-Zeitz K., Koltzenburg M., Basbaum A., Julius D. Impaired nociception and pain sensation in mice lacking the capsaicin receptor // Science. 2000. Vol. 288, Iss. 5464. P. 306–313. doi: 10.1126/science.288.5464.306Caterina M., Leffler A., Malmberg A., Martin W., Trafton J., Petersen-Zeitz K., Koltzenburg M., Basbaum A., Julius D. Impaired nociception and pain sensation in mice lacking the capsaicin receptor. Science 2000; 288(5464): 306–313. doi: 10.1126/science.288.5464.306Omari S., Adams M., Geraghty D. TRPV1 channels in immune cells and hematological malignancies // Adv. Pharmacol. 2017. Vol. 79. P. 173–198. doi: 10.1016/bs.apha.2017.01.002Omari S., Adams M., Geraghty D. TRPV1 channels in immune cells and hematological malignancies. Adv. Pharmacol. 2017; 79:173–198. doi: 10.1016/bs.apha.2017.01.002Bertin S., Aoki-Nonaka Y., de Jong P., Nohara L., Xu H., Stanwood S., Srikanth S., Lee J., To K., Abramson L. The ion channel TRPV1 regulates the activation and proinflammatory properties of CD4+ T cells // Nat. Immunol. 2014. Vol. 15. Iss. 11. P. 1055–1063. doi: 10.1038/ni.3009Bertin S., Aoki-Nonaka Y., de Jong P., Nohara L., Xu H., Stanwood S., Srikanth S., Lee J., To K., Abramson L. The ion channel TRPV1 regulates the activation and proinflammatory properties of CD4+ T cells. Nat. Immunol. 2014; 15(11):1055–1063. doi: 10.1038/ni.3009Kim J. The emerging role of TRPV1 in airway inflammation // Allergy Asthma Immunol. Res. 2018. Vol.10. Iss.3. P. 187–188. doi: 10.4168/aair.2018.10.3.187Kim J. The emerging role of TRPV1 in airway inflammation. Allergy Asthma Immunol. Res. 2018; 10(3):187–188. doi: 10.4168/aair.2018.10.3.187Наумов Д.Е., Сугайло И.Ю., Котова О.О., Гассан Д.А., Горчакова Я.Г., Шелудько Е.Г. Экспрессия каналов с транзиторным рецепторным потенциалом (TRP) на лейкоцитах периферической крови больных хронической обструктивной болезнью легких // Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2023. T. 38, № 4. P. 125–132. doi: 10.29001/2073-8552-2023-659Naumov D.E., Sugaylo I.Yu., Kotova O.O., Gassan D.A., Gorchakova Y.G., Sheludko E.G. [Expression of transient receptor potential channels on peripheral blood leukocytes of patients with chronic obstructive pulmonary disease]. Siberian Journal of Clinical and Experimental Medicine 2023; 38(4):125–132 (in Russian) doi: 10.29001/2073-8552-2023-659Berenson C.S., Kruzel R.L., Eberhardt E., Sethi S. Phagocytic dysfunction of human alveolar macrophages and severity of chronic obstructive pulmonary disease // J. Infect. Dis. 2013. Vol. 208, Iss. 12. P. 2036–2045. doi: 10.1093/infdis/jit400Berenson C.S., Kruzel R.L., Eberhardt E., Sethi S. Phagocytic dysfunction of human alveolar macrophages and severity of chronic obstructive pulmonary disease. J. Infect. Dis. 2013; 208(12):2036–2045. doi: 10.1093/infdis/jit400Jubrail J., Kurian N., Niedergang F. Macrophage phagocytosis cracking the defect code in COPD // Biomed. J. 2017. Vol.40, № 6. P. 305–312. doi: 10.1016/j.bj.2017.09.004Jubrail J., Kurian N., Niedergang F. Macrophage phagocytosis cracking the defect code in COPD. Biomed. J. 2017; 40(6):305–312. doi: 10.1016/j.bj.2017.09.004Singh R., Belchamber K.B.R., Fenwick P.S., Chana K., Donaldson G., Wedzicha J.A., Barnes P.J., Donnelly L., COPDMAP consortium. Defective monocyte-derived macrophage phagocytosis is associated with exacerbation frequency in COPD // Respir. Res. 2021. Vol. 22, № 1. Article number: 113. doi: 10.1186/s12931-021-01718-8Singh R., Belchamber K.B.R., Fenwick P.S., Chana K., Donaldson G., Wedzicha J.A., Barnes P.J., Donnelly L., COPDMAP consortium. Defective monocyte-derived macrophage phagocytosis is associated with exacerbation frequency in COPD. Respir. Res. 2021; 22(1):113. doi: 10.1186/s12931-021-01718-8Tóth B.I., Benko S., Szöllosi A.G., Kovács L., Rajnavölgyi E., Bíró T. Transient receptor potential vanilloid-1 signaling inhibits differentiation and activation of human dendritic cells // FEBS Lett. 2009. Vol. 583, № 10. P. 1619–1624. doi: 10.1016/j.febslet.2009.04.031Tóth B.I., Benko S., Szöllosi A.G., Kovács L., Rajnavölgyi E., Bíró T. Transient receptor potential vanilloid-1 signaling inhibits differentiation and activation of human dendritic cells. FEBS Lett. 2009; 583(10):1619–1624. doi: 10.1016/j.febslet.2009.04.031

The authors declare that there are no conflicts of interest present.