Молекулярные механизмы регуляции функциональной активности клеток крови: совершенствование таргетной противовоспалительной терапии


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Частота осложнений, связанных с развитием острого воспаления и рецидивированием хронических заболеваний, диктует необходимость совершенствования традиционных методов профилактики и лечения. Перспективным направлением разработки таргетной терапии является управление механизмами активации и рекрутирования лейкоцитов из циркулирующей крови в очаг воспаления, что позволило бы приблизиться к возможности контролированного развития воспалительной реакции. В обзоре приводятся многочисленные доказательства модуляции функциональной активности лейкоцитов и их трансэндотелиальной миграции при стимуляции α- и β-адренорецепторов. Обсуждается практическая значимость экспрессии пуринергических Р2-рецепторов лейкоцитов. Представлены возможные механизмы активации моноцитов и макрофагов при стимуляции Р2Х-рецепторов (Р2Х2, Р2Х4, Р2Х5 и Р2Х7), что позволяет прогнозировать их противовоспалительный потенциал, а в перспективе - контролировать развитие воспаления. Анализируются регуляторные возможности основных подтипов Р2У-рецепторов (P2Y1, Р2У2, Р2У, P2YS, P2Y11, Р2У12, P2Y13 и Р2У14), которые участвуют в регуляции фагоцитоза, секреции цитокинов, адгезии и миграции лейкоцитов. Рассматривается роль тромбоцитов, экспрессирующих пуриновые рецепторы (Р2У, Р2У12, Р2У14 и Р2Х1), в рекрутировании и хемотаксисе лейкоцитов при воспалении; обоснована перспективность селективного воздействия на адрен- и пуринергические рецепторы клеток крови как на терапевтическую мишень при системной воспалительной реакции.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Э. Баринов

Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького

Email: barinov.ef@gmail.com
доктор медицинских наук, профессор

Х. Григорян

2Донецкое областное клиническое территориальное медицинское объединение

кандидат медицинских наук

Т. Фабер

Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького

В. Сохина

Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького

А. Перенесенко

Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького

Список литературы

  1. Scanzano A/, Cosentino M. Adrenergic regulation of innate immunity: a review // Front Pharmacol. - 2015; 6: 171. doi: 10.3389/fphar.2015.00171.
  2. Vasamsetti S., Florentin J., Coppin E. et al. Sympathetic Neuronal Activation Triggers Myeloid Progenitor Proliferation and Differentiation // Immunity. - 2018; 49 (1): 93-106.e7. doi: 10.1016/j.immuni.2018.05.004.
  3. Kalkoff M., Chan-Dominy A., Sleigh J. et al. Alpha1-adrenergic receptor mRNA and inflammatory mediator expression in circulating leucocytes after cardiac surgery // Anaesth Intensive Care. - 2008; 36 (4): 535-43. doi: 10.1177/0310057X0803600406.
  4. Bai A., Lu N., Guo Y. et al. Modulation of inflammatory response via alpha2-adrenoceptor blockade in acute murine colitis // Clin Exp Immunol. - 2009; 156 (2): 353-62. doi: 10.1111/j.1365-2249.2009.03894.x.
  5. da Silva Rossato J., Krause M., Fernandes A. et al. Role of alpha- and beta-adrenoreceptors in rat monocyte/macrophage function at rest and acute exercise // J. Physiol. Biochem. - 2014; 70 (2): 363-74. doi: 10.1007/s13105-013-0310-3.
  6. Sud R., Spengler R., Nader N. et al. Antinociception occurs with a reversal in alpha 2-adrenoceptor regulation of TNF production by peripheral monocytes/ macrophages from pro- to anti-inflammatory // Eur. J. Pharmacol. - 2008; 588 (2-3): 217-31. doi: 10.1016/j.ejphar.2008.04.043.
  7. Horn N., Anastase D., Hecker K. et al. Epinephrine enhances platelet-neutrophil adhesion in whole blood in vitro // Anesth. Analg. - 2005; 100 (2): 520-6. doi: 10.1213/01.ANE.0000141527.60441.B7.
  8. Chigaev A., Waller A., Amit O. et al. Galphas-coupled receptor signaling actively down-regulates alpha4beta1 -integrin affinity: a possible mechanism for cell de-adhesion // BMC Immunol. - 2008; 9: 26. doi: 10.1186/1471-21729-26.
  9. Laudanna C., Campbell J., Butcher E. Elevation of intracellular cAMP inhibits RhoA activation and integrin-dependent leukocyteadhesion induced by chemoattractants // J. Biol. Chem. - 1997; 272 (39): 24141-4.
  10. Herrera-Garcia A., Dominguez-Luis M., Arce-Franco M. et al. Prevention of neutrophil extravasation by p2-adrenoceptor-mediated endothelial stabilization // J. Immunol. - 2014; 193 (6): 3023-35. doi: 10.4049/jimmunol.1400255.
  11. Grisanti L., Gumpert A., Traynham C. et al. Leukocyte-expressed p2-adrenergic receptors are essential for survival after acute myocardial injury // Circulation. - 2016; 134 (2): 153-67. DOI: 10.1161/ CIRCULATIONAHA.116.022304.
  12. Roca R., Esteban P., Zapater P. p2 adrenergic receptor functionality and genotype in two different models of chronic inflam-matory disease: Liver cirrhosis and osteoarthritis // Mol. Med. Rep. - 2018; 17 (6): 7987-95. DOI: 10.3892/ mmr.2018.8820.
  13. Mueller H., Motulsky H., Sklar L. The potency and kinetics of the p-adrenergic receptors on human neutrophils // Mol. Pharmacol. - 1988; 34 (3): 347-53.
  14. Saygin D., Wanner N., Rose J. et al. Relative quantification of beta-adrenergic receptor in peripheral blood cells using flow cytometry // Cytometry A. - 2018; 93 (5): 563-70. doi: 10.1002/cyto.a.23358.
  15. Landmann R. Beta-adrenergic receptors in human leukocyte subpopulations // Eur. J. Clin. Invest. - 1992; 22 (1): 30-6.
  16. Silvestri M., Oddera S., Lantero S. et al. beta 2-agonist-induced inhibition of neutrophil chemotaxis is not associated with modification of LFA-1 and Mac-1 expression or with impairment of polymorphonuclear leukocyte antibacterial activity // Respir. Med. - 1999; 93 (6): 416-23.
  17. Wahle M., Greulich T., Baerwald C. et al. Influence of catecholamines on cytokine production and expression of adhesion molecules of human neutrophils in vitro // Immunobiology. - 2005; 210 (1): 43-52. DOI: 10.1016/j. imbio.2005.02.004
  18. Brunskole H., Reinartz M., Kalble S. Dissociations in the effects of p2-adrenergic receptor agonists on cAMP formation and superoxide production in human neutrophils: support for the concept of functional selectivity // PLoS One. - 2013; 8 (5): e64556. doi: 10.1371/journal.pone.0064556.
  19. Marino F., Scanzano A., Pulze L. p2-Adrenoceptors inhibit neutrophil extracellular traps in human polymorphonuclear leukocytes // J. Leukoc. Biol. -2018; 104 (3): 603-14. doi: 10.1002/JLB.3A1017-398RR.
  20. Hinchado M., Giraldo E., Ortega E. Adrenoreceptors are involved in the stimulation of neutrophils by exercise-induced circulating concentrations of Hsp72: cAMP as a potential «intracellular danger signal» // J. Cell Physiol. - 2012; 227 (2): 604-8. doi: 10.1002/jcp.22759.
  21. Suurvali J., Boudinot P., Kanellopoulos J. et al. Р2Х4: A fast and sensitive purinergic receptor // Biomed. J. - 2017; 40 (5): 245-56. DOI: 10.1016/j. bj.2017.06.010.
  22. Layhadi J., Fountain S. Р2Х4 receptor-dependent Ca2+ influx in model human monocytes and macrophages // Int. J. Mol. Sci. - 2017; 18 (11): E2261. doi: 10.3390/ijms18112261.
  23. Huang P., Zou Y., Zhong X. et al. Р2Х4 forms functional ATP-activated cation channels on lysosomal membranes regulated by luminal pH // J. Biol. Chem. - 2014; 289 (25): 17658-67. doi: 10.1074/jbc.M114.552158.
  24. Campwala H., Fountain S. Constitutive and agonist stimulated ATP secretion in leukocytes // Commun. Integr. Biol. - 2013; 6 (3): e23631. DOI: 10.4161/ cib.23631.
  25. Hiller S., Heldmann S., Richter K. et al. p-Nicotinamide adenine dinucleotide (p-nad) inhibits atp-dependent il-1p release from human monocytic cells // Int. J. Mol. Sci. - 2018; 19 (4): E1126. doi: 10.3390/ijms19041126.
  26. Erb L., Weisman G. Coupling of P2Y receptors to G proteins and other signaling pathways // Wiley Interdiscip. Rev. Membr. Transp. Signal. - 2012; 1 (6): 789-803. doi: 10.1002/wmts.62.
  27. von Kugelgen I., Hoffmann K. Pharmacology and structure of P2Y receptors // Neuropharmacology. - 2016; 104: 50-61. doi: 10.1016/j.neuropharm.2015.10.030.
  28. Le Duc D., Schulz A., Lede V. et al. P2Y Receptors in Immune Response and Inflammation // Adv. Immunol. - 2017; 136: 85-121. doi: 10.1016/bs. ai.2017.05.006.
  29. De Ita M., Vargas M., Carbajal V. et al. ATP releases ATP or other nucleotides from human peripheral blood leukocytes through purinergic P2 receptors // Life Sci. - 2016; 145: 85-92. doi: 10.1016/j.lfs.2015.12.013.
  30. Oliveira S., Oliveira N., Meyer-Fernandes J. et al. Increased expression of NTPDases 2 and 3 in mesenteric endothelial cells during schistosomiasis favors leukocyte adhesion through P2Y1 receptors // Vascul. Pharmacol. - 2016; 82: 66-72. doi: 10.1016/j.vph.2016.02.005.
  31. Riegel A., Faigle M., Zug S. et al. Selective induction of endothelial P2Y6 nucleotide receptor promotes vascular inflammation // Blood. - 2011; 117 (8): 2548-55. doi: 10.1182/blood-2010-10-313957.
  32. Nishimura A., Sunggip C., Oda S. Purinergic P2Y receptors: Molecular diversity and implications for treatment of cardiovascular diseases // Pharmacol. Ther. - 2017; 180: 113-28. doi: 10.1016/j.pharmthera.2017.06.010.
  33. Amison R., Momi S., Morris A. et al. RhoA signaling through platelet P2Y receptor controls leukocyte recruitment in allergic mice // J. Allergy Clin. Immunol. - 2015; 135 (2): 528-38. doi: 10.1016/j.jaci.2014.09.032.
  34. Amison R., Arnold S., O’Shaughnessy B. et al. Lipopolysaccharide (LPS) induced pulmonary neutrophil recruitment and platelet activation is mediated via the P2Y1 and P2Y14 receptors in mice // Pulm. Pharmacol. Ther. - 2017; 45: 62-8. doi: 10.1016/j.pupt.2017.05.005.
  35. Amison R., Jamshidi S., Rahman K. et al. Diverse signaling of the platelet P2Y1 receptor leads to a dichotomy in platelet function // Eur. J. Pharmacol. -2018; 827: 58-70. doi: 10.1016/j.ejphar.2018.03.014.
  36. Liverani E., Rico M., Tsygankov A. et al. P2Y12 receptor modulates sepsis-induced inflammation // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. - 2016; 36 (5): 961-71. doi: 10.1161/ATVBAHA.116.307401.
  37. Harden T., Sesma J., Fricks I. et al. Signalling and pharmacological properties of the P2Y receptor // Acta Physiol. (Oxf). - 2010; 199 (2): 149-60. doi: 10.1111/j.1748-1716.2010.02116.x.
  38. Scrivens M., Dickenson J. Functional expression of the P2Y14 receptor in human neutrophils // Eur. J. Pharmacol. - 2006; 543 (1-3): 166-73. doi: 10.1016/j.ejphar.2006.05.037.
  39. Sivaramakrishnan V., Bidula S., Campwala H. et al. Constitutive lysosome exocytosis releases ATP and engages P2Y receptors in human monocytes // J. Cell Sci. - 2012; 125 (Pt 19): 4567-75. doi: 10.1242/jcs.107318.
  40. Kawamura H., Kawamura T., Kanda Y. et al. Extracellular ATP-stimulated macrophages produce macrophage inflammatory protein-2 which is important for neutrophil migration // Immunology. - 2012; 136 (4): 448-58. DOI: 10.1016/ S1470-2045(18)30837-4.
  41. Amati A., Zakrzewicz A., Siebers R. et al. Chemokines (CCL3, CCL4, and CCL5) inhibit ATP-induced release of IL-1 p by monocytic cells // Mediators Inflamm. - 2017; 2017: 1434872. doi: 10.1155/2017/1434872.
  42. Satonaka H., Nagata D., Takahashi M. et al. Involvement of P2Y12 receptor in vascular smooth muscle inflammatory changes via MCP-1 upregulation and monocyte adhesion // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. - 2015; 308 (8): H853-61. doi: 10.1152/ajpheart.00862.2013.
  43. Lohman A., Leskov I., Butcher J. et al. Pannexin 1 channels regulate leukocyte emigration through the venous endothelium during acute inflammation // Nat. Commun. - 2015; 6: 7965. doi: 10.1038/ncomms8965.
  44. Cardoso T., Pompeu T. Silva C. The P2Y1 receptor-mediated leukocyte adhesion to endothelial cells is inhibited by melatonin // Purinergic. Signal. - 2017; 13 (3): 331-8. doi: 10.1007/s11302-017-9565-4.
  45. Liverani E., Rico M., Garcia A. et al. Prasugrel metabolites inhibit neutrophil functions // J. Pharmacol. Exp. Ther. - 2013; 344 (1): 231-43. DOI: 10.1124/ jpet.112.195883.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ИД "Русский врач", 2019