TASTE RECEPTORS TO BITTER TASTE IN THE BRONCHIAL ASTHMA


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

To date, the expression of bitter taste receptors in the respiratory system (in particular, on the human smooth muscle cells of bronchi, on the epithelial cells of the lungs), as well as on lymphocytes, macrophages, mast cells and other cells. In many ways, the function of these receptors to bitter taste (TAS2R) is not yet clear. Possible ways of involvement of the TAS2R-signaling system in the pathogenesis of bronchial asthma are discussed. The involvement of TAS2R in the bronchi smooth muscle relaxation, inhibition of the production of inflammatory mediators is considered. TAS2R is expressed on mobile cilia of human bronchial epithelial cells, giving them chemosensory properties. The presence of the TAS2R-signaling system in the cilia gives them autonomy regarding the identification of a harmful signal (bitter substance) followed by the elimination of this dangerous substance by these cells. The role of TAS2R in mucociliary clearance, production of nitric oxide (NO), a direct antibacterial effect, an individual predisposition to respiratory infection is studied. Possible involvement of TAS2R in the pathogenesis of inflammation at the level of the upper respiratory tract, especially in rhinosinusitis, is discussed. Further development of the problem promises discoveries, both in the development of new therapeutic approaches in bronchial asthma, and in the understanding at a new level of the common, fundamental processes that underlie the diverse pathology associated with the oldest protective sensory system - the gustatory system.

Keywords

About the authors

V N Mineev

Pavlov First St. Petersburg State Medical University

A A Kuzikova

Pavlov First St. Petersburg State Medical University

M A Nyoma

Pavlov First St. Petersburg State Medical University

References

  1. Deshpande D.A., Wang W.C., McIlmoyle E.L., Robinett K.S., Schillinger R.M., An S.S., Sham .JS., Liggett S.B. Bitter taste receptors on airway smooth muscle bronchodilate by localized calcium signaling and reverse obstruction // Nat. Med. 2010. Vol. 16. P. 1299-1304.
  2. Ekoff M., Choi J.H., James A., Dahlén B., Nilsson G., Dahlén S.E. Bitter taste receptor (TAS2R) agonists inhibit IgE-dependent mast cell activation // J. Allergy Clin. Immunol. 2014. Vol. 134, No 2. P. 475-478.
  3. Grassin-Delyle S., Naline E., Devillier P. Taste receptors in asthma // Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2015. Vol. 15, No 1. P. 63-69.
  4. Liggett S.B. Bitter taste receptors on airway smooth muscle as targets for novel bronchodilators // Expert Opin. Ther. Targets. 2013. Vol. 17, No 6. P. 721-731.
  5. Shaik F.A., Singh N., Arakawa M., Duan K., Bhullar R.P., Chelikani P. Bitter taste receptors: Extraoral roles in pathophysiology // Int. J. Biochem. Cell Biol. 2016. Vol. 77. P. 197-204.
  6. Devillier P., Naline E., Grassin-Delyle S. The pharmacology of bitter taste receptors and their role in human airways // Pharmacol. Ther. 2015. Vol. 155. P. 11-21.
  7. Meyerhof W., Batram C., Kuhn C., Brockhoff A., Chudoba E., Bufe B., Appendino G., Behrens M. The molecular receptive ranges of human TAS2R bitter taste receptors // Chem. Senses. 2010. Vol. 35, No 2. P. 157-170.
  8. Robinett K.S., Deshpande D.A., Malone M.M., Liggett S.B. Agonist promoted homologous desensitization of human airway smooth muscle bitter taste receptors // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 2011. Vol. 45. P. 1069-1074.
  9. Rasmussen T.B., Givskov M. Quorum-sensing inhibitors as anti-pathogenic drugs // Int. J. Med. Microbiol. 2006. Vol. 296, No 2-3. P. 149-161.
  10. Sbarbati A., Tizzano M., Merigo F., Benati D., Nicolato E., Boschi F., Cecchini M.P., Scambi I., Osculati F. Acyl homoserine lactones induce early response in the airway // Anat. Rec. (Hoboken). 2009. Vol. 292, No 3. P. 439-448.
  11. James A., Daham K., Dahlén B., Hedlin, G, Kere, J., Konradsen J., Nordlund B., Lindeberg A., Melen E., Orsmark-Pietras C., Söderhäll C., Pulkkinen V., Dahlen S.-E. K. Expression of bitter taste receptors on peripheral blood leukocytes from asthmatic patients // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2012. Vol. 185. P. A6752.
  12. Orsmark-Pietras C., James A., Konradsen J.R., Nordlund B., Söderhäll C., Pulkkinen V., Pedroletti C., Daham K., Kupczyk M., Dahlén B., Kere J., Dahlén S.E., Hedlin G., Melén E. Transcriptome analysis reveals upregulation of bitter taste receptors in severe asthmatics // Eur. Respir. J. 2013. Vol. 42. P. 65-78.
  13. Shah A.S., Ben-Shahar Y., Moninger T.O., Kline J.N., Welsh M.J. Motile cilia of human airway epithelia are chemosensory // Science. 2009. Vol. 325, No 5944. P. 1131-1134.
  14. Одиреев А.Н., Чжоу С.Д., Ли Ц., Колосов В.П., Луценко М.Т. Нарушения мукоцилиарного клиренса при бронхиальной астме // Бюл. физ. и пат. дых. 2010. Вып. 37. С. 15-21. [Odireev A.N., CHzhou S.D., Li C., Kolosov V.P., Lucenko M.T. Narusheniya mukociliarnogo klirensa pri bronhial'noj astme, Byul. fiz. i pat. dyh. 2010. Vol. 37. рр. 15-21.]
  15. Lee R.J., Cohen N.A. Taste receptors in innate immunity // Cell Mol. Life Sci. 2015. Vol. 72, No 2. P. 217-236.
  16. Douglas J.E., Cohen N.A. Taste Receptors Mediate Sinonasal Immunity and Respiratory Disease // Int. J. Mol. Sci. 2017. Vol. 18, No 2. P. 437.
  17. Adappa N.D., Zhang Z., Palmer JN., Kennedy D.W., Doghramji L., Lysenko A., Reed D.R., Scott T., Zhao N.W., Owens D., Lee R.J., Cohen N.A. The bitter taste receptor T2R38 is an independent risk factor for chronic rhinosinusitis requiring sinus surgery // Int. Forum Allergy Rhinol. 2014. Vol. 4, No 1. P. 3-7.
  18. Carey R.M., Lee R.J., Cohen N.A. Taste Receptors in Upper Airway Immunity // Adv. Otorhinolaryngol. 2016. Vol. 79. P. 91-102.
  19. Maurer S., Wabnitz G.H., Kahle N.A., Stegmaier S., Prior B., Giese T., Gaida M.M., Samstag Y., Hänsch G.M. Tasting Pseudomonas aeruginosa biofilms: human neutrophils express the bitter receptor T2R38 as sensor for the quorum sensing molecule N-(3-Oxododecanoyl)-l-Homoserine Lactone // Front. Immunol. 2015. Vol. 6. P. 369.
  20. Lee R.J., Xiong G., Kofonow J.M., Chen B., Lysenko A., Jiang P., Abraham V., Doghramji L., Adappa N.D., Palmer J.N., Kennedy D.W., Beauchamp G.K., Doulias P.T., Ischiropoulos H., Kreindler J.L., Reed D.R., Cohen N.A. T2R38 taste receptor polymorphisms underlie susceptibility to upper respiratory infection // J. Clin. Invest. 2012. Vol. 122, No 11. P. 4145-4159.
  21. Cohen N.A. The genetics of the bitter taste receptor T2R38 in upper airway innate immunity and implications for chronic rhinosinusitis // Laryngoscope. 2017. Vol. 127, No 1. P. 44-51.
  22. Минеев В.Н., Супранович И.Ю. Вкусовая чувствительность к хлориду натрия и калия и некоторые показатели натриевого обмена у больных бронхиальной астмой // Клин. мед. 2008. № 10. С. 32-36. [Mineev V.N., Supranovich I.Yu. Vkusovaya chuvstvitel'nost' k hloridu natriya i kaliya i nekotorye pokazateli natrievogo obmena u bol'nyh bronhial'noj astmoj, Klin. med. 2008. No 10. рр. 32-36.]
  23. Spina D. Current and novel bronchodilators in respiratory disease // Curr. Opin. Pulm. Med. 2014. Vol. 20, No 1. P. 73-86.
  24. Минеев В.Н. Континуумы в клинической медицине // Мед. акад. журн. 2016. Т. 16, № 3. С. 19-28. [Mineev V.N. Kontinuumy v klinicheskoj medicine, Med. akad. zhurn. 2016. Vol. 16. No 3. рр. 19-28.]
  25. Kinnamon S.C. Taste receptor signalling - from tongues to lungs // Acta Physiol. (Oxf). 2012. Vol. 204, No 2. P. 158-168.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2017 Mineev V.N., Kuzikova A.A., Nyoma M.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».