Теперь ученые из Медицинской школы Перельмана в Университете Пенсильвании показывают, что высвобождение AMP частично контролируется рецепторами горького вкуса в верхних дыхательных путях на клетке, ранее идентифицированной у животных и только недавно у человека, известной как одиночные хемосенсорные клетки (SCCs). ). Более того, действие горьких рецепторов блокируется, когда рецепторы сладкого вкуса стимулируются сахарами, такими как глюкоза. Это исследование, опубликованное в Интернете перед печатью в Journal of Clinical Investigation, предполагает, что рецепторы сладкого вкуса, экспрессируемые на SCC в верхних дыхательных путях, ощущают избыточный бактериальный рост и, в свою очередь, контролируют высвобождение AMP.В предыдущей работе исследователи из Пенсильвании обнаружили, что рецепторы горького вкуса в дыхательных путях человека играют роль в обнаружении бактериальных коммуникационных молекул и запуске защитной реакции для борьбы с бактериями.
Новое исследование дополняет предыдущие результаты, обнаруживая еще одну защитную реакцию, опосредованную вкусовыми рецепторами.«Хронический риносинусит — распространенное инфекционное и воспалительное заболевание верхних дыхательных путей, которым страдают почти 35 миллионов американцев, при этом затраты на здравоохранение превышают 6 миллиардов долларов в год», — сказал старший автор исследования Ноам Коэн, доктор медицинских наук, доцент кафедры оториноларингологии: хирургии головы и шеи. в Пенсильвании и штатный хирург в VAMC в Филадельфии. «Несмотря на то, насколько широко распространено это заболевание, нам все еще трудно понять, как именно с ним бороться. Мы только сейчас начинаем обнаруживать, как вкусовые рецепторы в верхних дыхательных путях используются для регулирования иммунной системы против этих инфекций, поэтому определение лежащие в основе механизмы имеют решающее значение для понимания этих болезней и разработки новых методов лечения ".Коэн сказал, что данное исследование является первым, в котором выясняется функциональная роль рецепторов сладкого в дыхательных путях человека. «Это может иметь критически важные клинические последствия, поскольку мы обнаружили, что у пациентов с хроническим синуситом концентрация глюкозы в носовых выделениях повышена по сравнению с контрольными людьми, что, вероятно, снижает их респираторный иммунитет.
Поскольку предыдущие исследования показали, что у пациентов с гипергликемией также наблюдается повышенный уровень глюкозы в носу. уровни, вполне вероятно, что функция рецептора сладкого вкуса, которую мы демонстрируем здесь, также может способствовать предрасположенности пациентов с диабетом к инфекциям дыхательных путей ».Sweet Vs. ГорькийЧтобы изучить роль рецепторов сладкого вкуса, Коэн и ведущий автор исследования Роберт Дж.
Ли, доктор философии, доктор наук, научный сотрудник в своей лаборатории, объединились с коллегами из Детской больницы Филадельфии и Центра химических чувств Монелла для анализа культур и образцов тканей. из верхних дыхательных путей пациентов, перенесших операцию на носовых пазухах по поводу различных состояний.Исследовательская группа, используя несколько подходов, включая методы визуализации живых клеток, продемонстрировала, что активация рецепторов горького вкуса (T2R) на SCC задействует сигнал для окружающих клеток, который стимулирует высвобождение высоких концентраций AMP, способных убивать различные патогены, в том числе устойчивые к антибиотикам бактерии. В то время как предыдущее исследование в прошлом году показало, что SCC существуют как у людей, так и у животных, текущее исследование было первым, которое выявило функцию SCC в дыхательных путях человека.Команда также обнаружила, что соединения, которые активируют рецептор сладкого вкуса (T1R2 / 3), подавляют высвобождение AMP, продуцируемых рецепторами горького вкуса, указывая на то, что эти рецепторы выполняют дополнительные функции в регулировании врожденного иммунного пути.
Они предполагают, что эта система может контролировать чрезмерный рост микробов в дыхательных путях, чтобы поддерживать состояние колонии в верхних дыхательных путях без инфекции.«Мы считаем, что взаимодополняющая роль рецепторов горького и сладкого вкуса в этих SCC поддерживает бактерии, колонизирующие верхние дыхательные пути, на оптимальном уровне в периоды относительного здоровья», — говорит Коэн. «Но по мере того, как бактерии размножаются, они потребляют больше глюкозы, снимая« тормоз »рецепторов сладкого вкуса и позволяя высвобождать AMP рецепторами горького вкуса».
Коэн говорит, что в будущем врачи смогут использовать определенные соединения, такие как блокаторы сладких рецепторов, для активации врожденного пути защиты одиночных хемосенсорных клеток даже в присутствии патологически высоких концентраций глюкозы, чтобы помочь регулировать рост бактерий и предотвращать вредные инфекции и хронические воспаления.