Russian Journal of ImmunologyRussian Journal of ImmunologyRussian Journal of Immunology1028-72212782-7291Russian Society of Immunology89010.31857/S102872210002406-1ORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИModulation of functional activity of mast cells by cholinergic agentsМодуляция функциональной активности тучных клеток холинергическими агентамиKutukovaN. .КутуковаН. А.
Russian Federation
NazarovP. .НазаровП. Г.
Russian Federation
Institute of Experimental MedicineИнститут экспериментальной медицины1Institute of Experimental MedicineИнститут экспериментальной медициныThe I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical UniversityПервый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова1507201821333534122102020Copyright ©; 2018, Kutukova N..., Nazarov P...Copyright ©; 2018, Кутукова Н.А., Назаров П.Г.2018Kutukova N..., Nazarov P...Кутукова Н.А., Назаров П.Г.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://rusimmun.ru/jour/article/view/890

Being immunocompetent cells, mast cells at the same time have a number of properties characteristic of cells of the nervous system, which is why they are often viewed as key intermediaries between the integrating systems of the body. There is an increasing interest of the scientifi c community in the anti-infl ammatory activity of the parasympathetic nervous system. Despite this, the question of the mechanisms of cholinergic regulation of mast cells has not been studied suffi ciently. As a model of mast cells, we used the HMC-1 human mast line cells. The results of our study showed that carbachol (Cch), a functional analog of acetylcholine, simultaneously exhibits properties of the histamine liberator and the suppressor of IgG-induced activation of mast cells. This dual eff ect of the neurotransmitter may indicate the presence of a cholinergic tone supporting the excitation of mast cells at a certain level. The modulating eff ect of Cch on the functional activity of HMC-1 cells is realized through nicotinic acetylcholine receptors (n-AChR). The data obtained contribute to deepening the concept of the mechanisms of negative regulation of mast cells.

Являясь иммунокомпетентными клетками, мастоциты имеют ряд свойств, характерных для клеток нервной системы, отчего их нередко рассматривают в качестве ключевых посредников между интегрирующими системами организма. Учитывая нарастающий интерес научного сообщества к проблеме противовоспалительной функции парасимпатической нервной системы, вопрос о регуляторном воздействии холинергических нервных волокон на работу тучных клеток изучен недостаточно. В качестве модели тучных клеток использовали клетки перевиваемой линии тучных клеток человека HMC-1. Результаты нашего исследования показали, что карбахол (Cch), функциональный аналог ацетилхолина (АХ), проявляет одновременно свойства либератора гистамина и супрессора IgG-индуцированной активации тучных клеток. Такое двойственное влияние нейромедиатора может указывать на наличие холинергического тонуса, поддерживающего возбуждение тучных клеток на определенном уровне. Показано, что модулирующее влиянии Cch на функциональную активность клеток линии HMC-1 реализуется через никотиновые ацетилхолиновые рецепторы (н-АХР). Полученные нами данные способствуют углублению представлений о механизмах негативной регуляции работы тучных клеток.

human mast cellsacetylcholinecholinomimeticscholinolyticsbungarotoxinклетки человекаацетилхолинхолиномиметикихолинолитикибунгаротоксинБыков В. Л. Цитология и общая гистология. Сотис, СПб, 2007, 519 с. [Bykov V. L. Cytology and General Histology. St. Petersburg: Sotis, 2007, 519 p.].Gilfi llan A. M., Austin S. J., Metcalfe D. D. Mast cell biology: introduction and overview. Adv. Exp. Med. Biol. 2011, 716, 2–12.Bauer O., Razin E. Mast cell-nerve interactions. News Physiol. Sci. 2000, 15, 213–18.Kle? H. P., Bienenstock J. Signifi cance of conversation between mast cells and nerves. Allergy Asthma Clin. Immunol. 2005, 1 (2), 65–80.Forsythe P., Bienenstock J. The mast cell-nerve functional unit: a key component of physiologic and pathophysiologic response. Chem. Immunol. Allergy 2012, 98, 196–221.Moon T. C., St Laurent C. D., Morris K. E., Marcet C., Yoshimura T., Sekar Y., Befus A. D. Advances in mast cell biology: new understanding of heterogeneity and function. Mucosal Immunol. 2010, 3 (2), 111–28.Guzman-Mejia F., Lopez-Rubalcava C., Gonzalez-Espinosa C. Stimulation of nAchR?7 receptor inhibits TNF synthesis and secretion in response to LPS treatment of mast cells by targeting ERK1/2 and TACE activation. J. Neuroimmune Pharmacol. 2018, 13 (1), 39–52.Tore F., Tuncel N. Mast cells: target and source of neuropeptides. Curr. Pharm. Des. 2009, 15 (29), 3433–3445.Borovikova L. V., Ivanova S., Zhang M., Yang H., Botchkina G. I., Watkins L. R., Wang H., Abumrad N., Eaton J. W., Tracey K. J. Vagus nerve stimulation attenuates the systemic infl ammatory response to endotoxin. Nature 2000, 405 (6785), 458–462.Tracey K. J. The infl ammatory refl ex. Nature 2002, 420 (6917), 853–859.Wang H., Liao H., Ochani M., Justiniani M., Lin X., Yang L., Al-Abed Y., Wang H., Metz C., Miller E. J., Tracey K. J., Ulloa L. Cholinergic agonists inhibit HMGB1 release and improve survival in experimental sepsis. Nat. Med. 2004, 10 (11), 1216–1221.Huston J. M., Ochani M., Rosas-Ballina M., Liao H., Ochani K., Pavlov V. A., Gallowitsch-Puerta M., Ashok M., Czura C. J., Foxwell B., Tracey K. J., Ulloa L. Splenectomy inactivates the cholinergic antiinfl ammatory pathway during lethal endotoxemia and polymicrobial sepsis. J. Exp. Med. 2006, 203 (7), 1623–1628.Shore P. A., Burkhalter A., Jr. Cohn V. H. A method for the fl uorometric assay of histamine in tissues. J. Pharmacol. Exp. Ther. 1959, 127, 182–186.Sudheer P. S., Hall J. E., Donev R., Read G., Rowbottom A., Williams P. E. Nicotinic acetylcholine receptors on basophils and mast cells. Anaesthesia 2006, 61(12), 1170–1174.Radosa J., Dyck W., Goerdt S., Kurzen H. The cholinergic system in guttate psoriasis with special reference to mast cells. Exp. Dermatol. 2011, 20 (8), 677–679.Пронина А. П. Влияние факторов острой фазы воспаления на активацию базофилов и тучных клеток in vitro. Автореф. дисс. канд. биол. наук. СПб 2011, 19 c. [Pronina A. P. Infl uence of acute infl ammation phase factors on the activation of basophils and mast cells in vitro. Abstract. Dissertation for the degree of Cand. Biol. Sci. St. Petersburg, 2011, 19 c.]Nazarov P. G., Pronina A. P. The infl uence of cholinergic agents on histamine release from HMC-1 human mast cell line stimulated with IgG, C-reactive protein and compound 48/80. Life Sci 2012, 91 (21–22), 1053–1057.Пронина А. П., Назаров П. Г. Активация базофилов крови человека лигандами Fc-gamma-рецепторов: холинергический тюнинг. Цитокины и воспаление 2008, 7 (4), 40–46. [Pronina A. P., Nazarov P. G. Activation of human blood basophiles by the Fc? receptor ligands: a cholinergic tuning. Cytokines and Infl ammation 2008, 7 (4), 42–48].Пронина А. П., Назаров П. Г. Влияние пентраксинов и агрегированного IgG на выброс гистамина из базофилов человека при блокаде АХ-рецепторов. Росс. аллергол. журн 2008, 1 (1), 237–238. [Pronina A. P., Nazarov P. G. Eff ect of pentraxines and aggregated IgG on the release of histamine from human basophils in the blockade of acetylcholine receptors. Russian Allergol. J. 2008, 1(1), 237–238.]Nazarov P. G., Pronina A. P., Trulioff A. S. C-reactive protein: Fc receptor-mediated eff ects on human peripheral blood basophils. In: Basophil Granulocytes. Ed. P. K. Vellis. NY: Nova Science Publishers, 2009, 95–121Nazarov P. G., Pronina A. P., Trulioff A. S. C-reactive protein: Fc-gamma receptor-mediated eff ects on human peripheral blood basophils in vitro. In: C-Reactive Protein: New Re-search. Ed. S. Nagasawa. NY: Nova Science Publishers, 2009, 147–169.Reinheimer T., Baumgartner D., Hohle K. D., Racke K., Wessler I. Acetylcholine via muscarinic receptors inhibits histamine release from human isolated bronchi. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1997, 156 (2 Pt 1), 389–395.Reinheimer T., Mohlig T., Zimmermann S., Hohle K. D., Wessler I. Muscarinic control of histamine release from airways. Inhibitory M1-receptors in human bronchi but absence in rat trachea. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2000, 162(2 Pt 1), 534–538.