Взаимосвязь экспрессии гена катионных каналов TRPM8 с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей у больных бронхиальной астмой

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 р=-0,37, p=0,02), так и в общей группе (ΔОФВ₁ р=-0,33, p=0,01). По-видимому, действие холода invivo 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.

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/artide_5b96073c5711b1.83866044

2. Наумов Д.Е., Котова О.О., Гассан Д.А., Приходько 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/COPD.S75710

4. Bodaghkhani E., Mahdavian M., MacLellan C., Farell 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., Tominaga 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. Gonzalez-Muniz R., Bonache M.A., Martm-Escura C., Gomez-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/j.jaci.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