Назальная экспрессия рецепторов горького вкуса TAS2R у больных бронхиальной астмой: взаимосвязь с контролем заболевания, воспалением и бронхиальной обструкцией

Введение. Рецепторы горького вкуса (TAS2R) могут экспрессироваться в эпителии дыхательных путей и представляют интерес как терапевтические мишени для лечения бронхиальной астмы (БА). Ранее в ходе пилотного исследования мы идентифицировали наиболее экспрессируемые TAS2R в назальном эпителии больных БА и здоровых лиц методом секвенирования нового поколения (NGS).
Цель. Определить взаимосвязь экспрессии TAS2R в назальном эпителии с контролем заболевания, маркерами воспаления, проходимостью и ремоделированием дыхательных путей у больных БА.
Материалы и методы. В исследование было включено 173 больных БА (46,0 ± 1,13 лет, 60% женщины) различной тяжести (56,4% – легкая БА, 41,3% – среднетяжелая БА, 2,3% – тяжелая БА), преимущественно – с неконтролируемым течением заболевания (71%). Пациентам выполняли спирометрическое исследование с тестом на обратимость бронхиальной обструкции и морфометрию сегментарных бронхов B1 и B10 по данным компьютерной томографии (КТ) на фоне бронхолитика. Сывороточные концентрации общего IgE и цитокинов (интерлейкина (IL)-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-9, IL-10, IL-13, интерферона γ, фактора некроза опухоли α, IL-17A, IL-17F, IL-22) измеряли методами иммуноферментного и иммунофлуоресцентного анализа на микрочастицах (LEGENDplex), соответственно. Экспрессию генов TAS2R4, TAS2R5, TAS2R14, TAS2R20, TAS2R31 и TAS2R38 определяли на уровне мРНК методом количественной ПЦР с обратной транскрипцией в образцах, полученных из браш-биоптатов нижней носовой раковины.
Результаты. Экспрессия всех генов, за исключением TAS2R4, была взаимосвязана. Снижение контроля БА по данным вопросника ACT сопровождалось увеличением экспрессии TAS2R20 (β = -0,20, p = 0,03) и TAS2R38 (β = -0,20, p = 0,02) после коррекции на пол, возраст, индекс массы тела, индекс курения, величину объема форсированного выдоха за 1 секунду и уровень IgE методом множественной линейной регрессии. Показатели вентиляционной функции легких и реакции на бронхолитик не были взаимосвязаны с экспрессией генов TAS2R. С помощью анализа PLS-SEM было установлено, что Th17 воспаление, преимущественно определяемое уровнем IL-17A, является основным фактором, ассоциированным как с КТ-признаками ремоделирования бронхов (обратная ассоциация с размерами бронхов – β = -0,57, p < 0,001; прямая – с утолщением бронхиальной стенки – β = 0,34, p = 0,05), так и с повышенной экспрессией TAS2R (наиболее существенно – с TAS2R5 β = 0,40, p = 0,01 и TAS2R20 β = 0,41, p = 0,01). Само ремоделирование бронхов также сочеталось с апрегуляцией TAS2R, в особенности, TAS2R5 (R2 = 0,17, p = 0,002) и TAS2R20 (R2 = 0,15, p = 0,006), при этом значимая ассоциация с экспрессией прослеживалась только для латентной переменной, отражающей размеры бронхов (β = -0,33, p < 0,001 – как для TAS2R5, так и для TAS2R20).
Заключение. Мы обнаружили признаки увеличения экспрессии генов TAS2R при снижении контроля БА, а также у пациентов с более выраженным бронхиальным ремоделированием и повышенным уровнем IL-17A в сыворотке крови. При условии, что индукция TAS2R носит вторичный, компенсаторный характер, рецепторы TAS2R5 и TAS2R20 представляют интерес как наиболее перспективные объекты для дальнейшего изучения.

1. Yuan L., Tao J., Wang J., She W., Zou Y., Li R., Ma Y., Sun C., Bi S., Wei S., Chen H., Guo X., Tian H., Xu J., Dong Y., Ma Y., Sun H., Lv W., Shang Z., Jiang Y., Lv H., Zhang M. Global, regional, national burden of asthma from 1990 to 2021, with projections of incidence to 2050: a systematic analysis of the global burden of disease study 2021 // EClinical-Medicine. 2025. Vol.80. Article number:103051. https://doi.org/10.1016/j.eclinm.2024.103051

2. Zhang W., Zhang Y., Li L., Chen R., Shi F. Unraveling heterogeneity and treatment of asthma through integrating multi-omics data // Front. Allergy. 2024. Vol.5. Article number:1496392. https://doi.org/10.3389/falgy.2024.1496392

3. Sharma P., Yi R., Nayak A.P., Wang N., Tang F., Knight M.J., Pan S., Oliver B., Deshpande D.A. Bitter taste receptor agonists mitigate features of allergic asthma in mice // Sci. Rep. 2017. Vol.7. Article number:46166. https://doi.org/10.1038/srep46166

4. Наумов Д.Е., Гассан Д.А., Котова О.О., Шелудько Е.Г., Афанасьева Е.Ю., Конев А.В., Перельман Ю.М. Анализ экспрессии рецепторов горького вкуса TAS2R в назальном эпителии больных бронхиальной астмой методом секвенирования нового поколения // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2025. Вып.95. С.8–17. https://doi.org/10.36604/1998-5029-2025-95-8-17

5. Zeng G., Zhang G., Chen X. Th1 cytokines, true functional signatures for protective immunity against TB? // Cell. Mol. Immunol. 2018. Vol.15, Iss.3. P.206–215. https://doi.org/10.1038/cmi.2017.113

6. Webster H.C., Gamino V., Andrusaite A.T., Ridgewell O.J., McCowan J., Shergold A.L., Heieis G.A., Milling S.W.F., Maizels R.M., Perona-Wright G. Tissue-based IL-10 signalling in helminth infection limits IFNγ expression and promotes the intestinal Th2 response // Mucosal Immunol. 2022. Vol.15, Iss.6. P.1257–1269. https://doi.org/10.1038/s41385-022-00513-y

7. Roostaee A., Yaghobi R., Afshari A., Jafarinia M. Regulatory role of T helper 9/interleukin-9: transplantation view // Heliyon. 2024. Vol.10, Iss.4. Article number: e26359. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e26359

8. Guglani L., Khader S.A. Th17 cytokines in mucosal immunity and inflammation // Curr. Opin. HIV AIDS. 2010. Vol.5, Iss.2. P.120–127. https://doi.org/10.1097/COH.0b013e328335c2f6

9. Zhang K., Chen L., Zhu C., Zhang M., Liang C. Current knowledge of Th22 Cell and IL-22 functions in infectious diseases // Pathogens. 2023. Vol.12, Iss.2. Article number:176. https://doi.org/10.3390/pathogens12020176

10. Fokkens W., Reitsma S. Unified airway disease: a contemporary review and introduction // Otolaryngol. Clin. North Am. 2023. Vol.56, Iss.1. P.1–10. https://doi.org/10.1016/j.otc.2022.09.001

11. Camoretti-Mercado B., Lockey R.F. Bitter taste receptors in the treatment of asthma: opportunities and challenges // J. Allergy Clin. Immunol. 2020. Vol.146, Iss.4. P.776–779. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2020.04.036

12. Ziegler F., Steuer A., Di Pizio A., Behrens M. Physiological activation of human and mouse bitter taste receptors by bile acids // Commun. Biol. 2023. Vol.6, Iss.1. Article number:612. https://doi.org/10.1038/s42003-023-04971-3

13. Nakada E.M., Bhakta N.R., Korwin-Mihavics B.R., Kumar A., Chamberlain N., Bruno S.R., Chapman D.G., Hoffman S.M., Daphtary N., Aliyeva M., Irvin C.G., Dixon A.E., Woodruff P.G., Amin S., Poynter M.E., Desai D.H., Anathy V. Conjugated bile acids attenuate allergen-induced airway inflammation and hyperresponsiveness by inhibiting UPR transducers // JCI Insight. 2019. Vol.4, Iss.9. Article number:e98101. https://doi.org/10.1172/jci.insight.98101

14. Kook J.H., Kim H.K., Kim H.J., Kim K.W., Kim T.H., Kang K.R., Oh D.J., Lee S.H. Increased expression of bitter taste receptors in human allergic nasal mucosa and their contribution to the shrinkage of human nasal mucosa // Clin. Exp. Allergy. 2016. Vol.46, Iss.4. P.584–601. https://doi.org/10.1111/cea.12727

15. Song M., Liang J., Wang L., Li W., Jiang S., Xu S., Tang L., Du Q., Liu G., Meng H., Zhai D., Shi S., Yang Y., Zhang L., Zhang B. IL-17A functions and the therapeutic use of IL-17A and IL-17RA targeted antibodies for cancer treatment // Int. Immunopharmacol. 2023. Vol.123. Article number:110757. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2023.110757

16. Mills K.H.G. IL-17 and IL-17-producing cells in protection versus pathology // Nat. Rev. Immunol. 2023. Vol.23, Iss.1. P.38–54. https://doi.org/10.1038/s41577-022-00746-9

17. Freund J.R., Lee R.J. Taste receptors in the upper airway // World J. Otorhinolaryngol. Head Neck Surg. 2018. Vol.4, Iss.1. P.67–76. https://doi.org/10.1016/j.wjorl.2018.02.004

18. Rahmawati S.F., Te Velde M., Kerstjens H.A.M., Dömling A.S.S., Groves M.R., Gosens R. Pharmacological rationale for targeting IL-17 in asthma // Front. Allergy. 2021. Vol.2. Article number:694514. https://doi.org/10.3389/falgy.2021.694514

19. Zhou Y., Toh M.L., Zrioual S., Miossec P. IL-17A versus IL-17F induced intracellular signal transduction pathways and modulation by IL-17RA and IL-17RC RNA interference in AGS gastric adenocarcinoma cells // Cytokine. 2007. Vol.38, Iss.3. P.157–164. https://doi.org/10.1016/j.cyto.2007.06.002

20. Goedken E.R., Su Z., Lipovsky A., Kannan A., Chu K.L., Ciura S., Foley S.E., Frank K.E., Goess C.A., Gopalakrishnan S., Greszler S.N., Khan H.A., Leys L.J., King J.J., Mathieu S.L., Panchal S.C., Paulsboe S., Perham M., Ramos A.L., Slivka P.F., Srikumaran M., Webster M.P., Wambeke E.L., Zhu H., Scott V.E., McGaraughty S., Honore P. Small molecule interleukin (IL) 17A/A antagonists and antibodies blocking both IL17A/A and IL17A/F demonstrate equivalent degrees of efficacy in preclinical models of skin and joint inflammation // J. Pharmacol. Exp. Ther. 2025. Vol.392, Iss.4. Article number:103525. https://doi.org/10.1016/j.jpet.2025.103525

21. Grassin-Delyle S., Salvator H., Mantov N., Abrial C., Brollo M., Faisy C., Naline E., Couderc L.J., Devillier P. Bitter taste receptors (TAS2Rs) in human lung macrophages: receptor expression and inhibitory effects of TAS2R agonists // Fr ont. Physiol. 2019. Vol.10. Article number:1267. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.01267