УРОВЕНЬ ПЛАЗМЕННЫХ РЕЦЕПТОРОВ К ГОРЬКОМУ ВКУСУ TAS2R38 И СКОРОСТЬ КЛУБОЧКОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ПРИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЕ

ВВЕДЕНИЕ

Наш интерес к экстраоральным вкусовым ре­цепторам связан с тем необычным фактом, кото­рый обнаружили к своему удивлению американ- ские ученые [1], - выявлена экспрессия рецепто­ров к горькому вкусу в респираторной системе (в частности, на гладкомышечных клетках бронхов человека), а также на эпителиальных клетках лег­ких, лимфоцитах, макрофагах, тучных и других клетках, что указывает на участие этих рецепторов, в частности, в мышечной релаксации, ингибирова­нии продукции медиаторов воспаления [2, 3].

Ранее нами рассмотрены возможные пути уча­стия экстраоральных рецепторов к горькому вку­су (TAS2R) в патогенезе бронхиальной астмы БА [4]. Учитывая, что при БА повышен риск форми­рования хронической болезни почек (ХБП) [5], а участие экстраоральных рецепторов к горькому вкусу в патогенезе ХБП практически не изуча­лось, за исключением нескольких исследований (в эксперименте [6], в клинической практике при Балканской эндемичной нефропатии [7]), нами было решено исследовать скорость клубочковой фильтрации при БА в сопоставлении с плазма­тическим уровнем рецепторов к горькому вкусу TAS2R38.

ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ

Обследованы 23 практически здоровых добро­вольца и 52 больных с БА. Диагноз устанавливали в соответствии с критериями и стандартами меж­дународного консенсуса по вопросам диагности­ки и лечения БА (GINA, 2016). Все больные нахо­дились в клинике госпитальной терапии им. акад. М.В. Черноруцкого Первого СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова.

Уровень экспрессии TAS2R38 в сыворотке определяли иммуноферментным методом соглас­но инструкции тест-системы фирмы «Cloud-Clone Corp» (США) в парных образцах при спектрофо- тометрии с длиной волны 450 нм и построением калибровочной кривой «от точки к точке».

Рассчитывали скорость клубочковой фильтра­ции (рСКФ) по формуле CKD-EPI, рекомендуе­мой в настоящее время к применению как наи­более пригодный в амбулаторной и клинической практике скрининговый метод оценки скорости клубочковой фильтрации.

Статистический анализ результатов исследо­ваний выполнен с помощью программы SPSS для Windows (Statistical Package for the Social Sci­ence) - (русифицированная версия 21.0).

РЕЗУЛЬТАТЫ

В табл. 1 представлены данные об уровне вку­совых рецепторов TAS2R38 в сыворотке крови и скорости клубочковой фильтрации (рСКФ) при различных вариантах БА.

Уровни вкусовых рецепторов TAS2R38 при обоих вариантах БА существенно не различаются, однако выявляются достоверные различия между мужчинами и женщинами в группе больных с аллергической БА, причем у женщин уровень TAS2R38 рецепторов наиболее низкий. Отметим, что уровни рецепторов TAS2R38 у практически здоровых женщин составляют 13,30±2,22 нг/мл, n=23, что достоверно выше, чем у женщин, стра­дающих аллергической БА (p=0,013).

Что касается СКФ, то выявлено ее достовер­ное снижение при неаллергическом варианте БА по сравнению с аллергическим вариантом забо­левания, причем только у женщин это снижение достигает статистически значимого уровня (см. табл. 1).

Следующим шагом анализа возможных соот­ношений вкусовых TAS2R3 8-рецепторов и ско­рости клубочковой фильтрации при БА у женщин явилось проведение факторного анализа, кото­рый, как известно, позволяет выявлять и оцени­вать «скрытые», но объективно существующие закономерности исследуемого процесса.

Величина критерия сферичности Бартлетта (р<0,001); критерия адекватности выборки Кайзера-Мейера-Олкина (0,497) свидетельствуют о возможности выполнения факторного анализа. В него мы включили (табл. 2) информацию о тех параметрах, которые характеризуют как само за­болевание - БА (тяжесть заболевания; показатели бронхиальной обструкции; IL-4, направляющий развитие иммунного ответа по ТҺ2 пути), так и известную клеточную экспрессию TAS2R38- рецепторов на мембранах лимфоцитов, моноци­тов и нейтрофилов периферической крови [8].

В результате было выделено 3 фактора. Фактор 1, отражающий, несомненно, состояние органа- мишени при БА. Это, прежде всего, состояние бронхиальной проходимости, причем на фоне те­ста с бронхолитиком. При этом весьма высокой факторной нагрузкой обладает такая компонента, как экспрессия IL-4, провоспалительного цитоки- на, связанного при БА с ТҺ2-цитокиновым сиг­нальным путем.

Как известно, IL-4 по своей природе выступа­ет в качестве плейотропного регулятора, так как взаимодействует с самыми разнообразными ти­пами клеток (В-лимфоцитами, Т-лимфоцитами, NK-клетками, макрофагами, базофилами, тучны­ми клетками, эозинофилами, нейтрофилами, фибробластами) [9].

Уместно вспомнить, что в настоящее время разрабатываются лечебные стратегии при тяже­лом течении БА с использованием антагонистов IL-4, что приводит к снижению тяжести заболева­ния и частоты обострений [10].

Фактор 2 отражает участие при БА ключевых иммунных клеток в воспалении и формировании основных звеньев патогенеза заболевания, а так­же такую важную клиническую характеристику, как тяжесть заболевания.

Фактор 3 представляет наибольший интерес с точки зрения обсуждаемой проблемы, а именно: уровень рецепторов к горькому вкусу TAS2R38 с высокой негативной факторной нагрузкой связан с расчетной скоростью клубочковой фильтрации.

Думается, что фактор 3 отражает, по-видимому, регуляторную функцию плазменных рецепторов

TAS2R38 в отношении соответствующих мем­бранных рецепторов, экспрессированных как на клетках крови [11], так и на клетках почечных структур (клубочков и канальцев) [12].

Данный вывод строится на следующих поло­жениях.

Во-первых, обнаружение в сыворотке крови больных с БА рецепторов TAS2R38 вполне есте­ственно ставит вопрос о механизмах, путях их по­явления в свободном, не связанном с мембраной, состоянии. Обсуждение этого вопроса допустимо с различных позиций.

ОБСУЖДЕНИЕ

Один из возможных подходов к обсуждению - это рассмотрение вопроса с точки зрения концеп­ции о так называемых растворимых рецепторах и их роли в патологии человека [13]. Данная кон­цепция сама по себе представляет огромный инте­рес как с теоретической, так и практической сто­роны и рассмотрена в ряде обзоров [13-15].

В соответствии с ней можно предполо­жить, что образование растворимого рецептора TAS2R38 связано с шеддингом экстрамембранной части этого рецептора за счет ограниченного про- теолиза с участием металлопротеиназы ADAM (A Disintegrin And Metalloproteinase, классифи­цируются как шеддазы), как это описано, в част­ности, для образования целого ряда гормонов, цитокинов и хемокинов [13-15]. Важно, что вслед за шеддингом экстрамембранной части рецепто­ров наблюдается так называемый регулируемый интрамембранный протеолиз, который приводит к высвобождению внутриклеточных фрагментов рецептора, принимающих участие в модуляции сигнальных путей [14].

Неслучайно в факторе 3, наряду с клетками периферической крови, уровень плазменных ре­цепторов TAS2R38 связан с обратной факторной нагрузкой такой компоненты, как IL-4, плазмен­ный уровень которого регулирует экспрессию соответствующих растворимых рецепторов [13]. С этой точки зрения низкий уровень рецепторов TAS2R38, выявленный нами у женщин при БА, может рассматриваться как протективный меха­низм в отношении формирования ХБП при этом заболевании. С этой точки зрения также неслучай­ной, по-видимому, является прямая связь уровня плазменных рецепторов TAS2R38 в факторе 3 с такой компонентой, как тяжесть течения БА.

Дополнительно отметим, что IL-4, особенно его полиморфные варианты, рассматривается в целом ряде исследований [16] с точки зрения про­грессирования ХБП.

И еще, на наш взгляд, интересна и важна связь в факторе 3 уровня плазменных рецепторов TAS2R38 с нейтрофилами. Как хорошо известно, эти клетки принимают участие в неспецифиче­ской противомикробной защите и раннем воспа­лительном ответе на патоген.

Обращая на этот факт внимание, необходимо упомянуть те данные, которые свидетельствуют о том, что функция вкусовых рецепторов к горькому вкусу TAS2R в легких в эволюционном аспекте - это защита бронхов при бронхите и пневмонии от воздействия микроорганизмов (в частности, гра- мотрицательных бактерий), синтезирующих аци- лированные лактоны гомосерина (система комму­никации бактерий «quorum sensing»), которые, в свою очередь, активируют TAS2R-рецепторы [1]. Предполагается, что именно таким образом обе­спечивается защитная роль TAS2R-рецепторов в отношении предотвращения бронхообструкции, вызываемой грамотрицательными микроорганиз­мами [1].

Кстати, сам по себе феномен «quorum sensing» («чувство кворума») представляет несомненный научный и практический интерес, особенно учи­тывая возможность воздействия на эту систему коммуникации бактерий аналогами ацилирован- ных лактонов гомосерина и другими молекулами [17].

Аспекты указанной проблемы касаются таких направлений исследований, как участие TAS2R, главным образом TAS2R38, экспрессированного в эпителии верхних дыхательных путей, в мукоци­лиарном клиренсе, выработке оксида азота (NO), прямом антибактериальном эффекте, индивиду­альной предрасположенности к респираторной инфекции [18].

Можно предположить, что рецепторы TAS2R38, экспрессированные в почечной тка­ни, выполняют в дыхательных путях аналогич­ную вышеупомянутой функцию. Во всяком слу­чае проблема «quorum sensing» для Pseudomonas aeruginosa обсуждается при инфекции мочевы­водящей системы [19], при этом показано, что на нейтрофилах экспрессированы рецепторы TAS2R38 в качестве сенсора для ацилированных лактонов гомосерина [11].

Обсуждаемый аспект будет неполным, если не упомянуть тот факт, что нейтрофилы являют­ся одним из основных источников плазменного уровня NGAL (липокалина, ассоциированного с желатиназой нейтрофилов). По некоторым дан­ным [20, 21], NGAL обладает бактерицидными и целым рядом других свойств, рассматриваемых как нефропротективные.

Еще одно важное положение, упомянутое выше, - это экспрессия рецепторов к горькому вкусу Tas2r в почечной ткани. Семейство рецепто­ров Tas2r достаточно широко представлено в не- фроне [6]: субтипы Tas2r105, Tas2r106, Tas2r105, Tas2r106, Tas2r110, Tas2r113, Tas2r114, Tas2r134, Tas2r143. Кроме этого, в нефроне представлен и α-гастдуцин (α-gustducin), являющийся специ­фичной для рецепторов α-субъединицей G-белка, участвующей в трансдукции горького вкуса.

Так, в частности, субтип Tas2r105 экспресси­рован преимущественно в клубочках, и, как по­казано в эксперименте [6], его присутствие суще­ственно влияет на структурные элементы нефро- на (размеры клубочков и т.п.).

Что касается изучаемого субтипа Tas2r38, то согласно имеющимся данным [12], у людей выяв­лена с помощью специфических моноклональных антител высокая экспрессия рецепторов Tas2r38 в клубочках и меньшая - в канальцах почек.

Единственная клиническая работа, в которой изучали рецепторы к горькому вкусу при патоло­гии почек - это исследование при балканской эн­демической нефропатии [7].

Как известно, главные предполагаемые агенты при балканской эндемической нефропатии - это аристолоховая кислота, икотоксины, плиоцено­вые лигниты и вирусы, которые вызывают пора­жение почек на фоне генетической предрасполо­женности [22]. В работе [7] было показано, что полиморфизм гена рецептора Tas2r43 определяет предрасположенность к данному заболеванию, причем некоторые аллели (TAS2R43-W35/H212) обеспечивают протективный эффект в отношении развития заболевания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, подытоживая полученные дан­ные, необходимо сделать некоторые выводы. Во- первых, нами впервые при БА при исследовании уровня плазменных рецепторов к горькому вку­су TAS2R38 была проанализирована связь этих уровней со скоростью клубочковой фильтрации как маркера ХБП. Было выявлено, что при ал­лергическом варианте БА у женщин существен­но снижается уровень плазменных рецепторов к горькому вкусу TAS2R38.

С другой стороны - хотя расчетная скорость клубочковой фильтрации у женщин с БА нахо­дится в пределах нормальных величин, имеется достоверное снижение этого показателя при неал­лергическом варианте заболевания по сравнению с аллергическим.

Во-вторых, проведение факторного анализа позволило выдвинуть гипотезу о возможной ре­гуляторной (протективной) функции плазменных (растворимых) рецепторов TAS2R38 в отношении соответствующих мембранных рецепторов, экс­прессированных на клетках почечных структур (клубочков и канальцев) при бронхиальной астме у женщин. При этом речь идет о возможности мо­дуляции в нефроне активности рецепторов к горь­кому вкусу TAS2R, в частности TAS2R38, при БА для ограничения влияния на него самых разных веществ, обладающих опасными нефротоксическими характеристиками. Считается [23], что число горьких веществ, с которыми может стол­кнуться организм, потенциально не ограничено, при этом один и тот же рецептор способен свя­зываться с десятками и сотнями значительно раз­личающихся по химическому строению веществ, обладающих, в частности, предупредительным горьким вкусом.

В заключение подчеркнем, что исследования экстраоральных вкусовых рецепторов (не только к горькому вкусу) в клинической медицине толь­ко начинаются, понимание роли этих рецепторов в патологии еще далеко неполное, однако уже су­ществующие экспериментальные данные дают основания предвидеть не только теоретическую значимость подобных исследований, но и важные практические выводы, касающиеся разработки совершенно новых лечебных подходов [24].