Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Acid salicylic làm tăng co thắt phế quản do Carbachol trong các lát phổi cắt chính xác của người
Tóm tắt
Các đợt cấp của hen phế quản dẫn đến việc phải đến phòng cấp cứu, mất dần chức năng phổi và tăng nguy cơ tử vong. Các chất độc hại từ môi trường và công nghiệp làm trầm trọng thêm tình trạng hen phế quản, mặc dù cơ chế nền tảng vẫn chưa được biết đến. Chúng tôi đã đánh giá liệu 3 chất độc hại khác nhau, axit salicylic (SA), toluene diisocyanate (TDI) và 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (DNCB) có gây ra tình trạng đáp ứng quá mức của đường thở (AHR) thông qua việc điều chỉnh sự kết hợp kích thích-co thắt ở tế bào cơ trơn đường thở người (HASM) hay không. Các chất độc hại bao gồm một chất kích thích không gây nhạy cảm (SA), chất gây nhạy cảm đường hô hấp (TDI) và chất gây nhạy cảm da (DNCB), tương ứng. Chúng tôi đã giả thuyết rằng các chất độc hại này gây ra AHR bằng cách điều chỉnh sự kết hợp kích thích-co thắt (EC) trong tế bào cơ trơn đường thở (ASM). Sự co thắt phế quản do carbachol gây ra được đo theo các lát phổi cắt chính xác của người (hPCLS) sau khi tiếp xúc với SA, TDI, DNCB hoặc dung dịch đối chứng. Các môi trường nuôi cấy của hPCLS đã được sàng lọc để phát hiện sự giải phóng chất trung gian. Ở các tế bào HASM được điều trị bằng các chất độc hại, các chỉ báo thay thế của sự kết hợp EC được đo bằng phosphorylation của chuỗi nhẹ myosin (pMLC) và sự di chuyển Ca2+ gây ra bởi tác nhân ( [Ca2+]i). Ngoài ra, phản ứng chống oxy hóa phụ thuộc vào Nrf-2 được xác định bằng sự biểu hiện của NAD(P)H quinone oxidoreductase 1 (NQO1) trong các tế bào HASM. Trong hPCLS, SA, nhưng không phải TDI hoặc DNCB, đã khuếch đại sự co thắt phế quản do carbachol gây ra. Các chất độc hại có tác động nhỏ đến sự giải phóng các chất trung gian viêm, bao gồm IL-6, IL-8 và eotaxin từ hPCLS. Trong các tế bào HASM, TDI đã khuếch đại sự phosphoryl hóa MLC do carbachol gây ra. Các chất độc hại cũng có tác động nhỏ đến [Ca2+]i gây ra bởi tác nhân. SA, một chất kích thích không gây nhạy cảm, tăng cường sự co thắt phế quản do tác nhân gây ra trong hPCLS thông qua các cơ chế không phụ thuộc vào viêm và cân bằng Ca2+ trong các tế bào HASM. Các chất gây nhạy cảm TDI và DNCB, có tác động nhỏ đến co thắt phế quản hoặc sự giải phóng các chất trung gian viêm trong hPCLS. Những phát hiện của chúng tôi cho thấy axit salicylic không gây nhạy cảm có thể kích thích AHR và làm trầm trọng thêm triệu chứng ở những cá nhân nhạy cảm hoặc ở những người có bệnh phổi tiềm ẩn.
Từ khóa
#hen phế quản #axit salicylic #co thắt phế quản #tác nhân gây nhạy cảm #tế bào cơ trơn đường thở #phản ứng viêm #cơ chế sinh lýTài liệu tham khảo
Jude J, et al. Formaldehyde induces rho-associated kinase activity to evoke airway Hyperresponsiveness. Am J Respir Cell Mol Biol. 2016;55(4):542–53.
Tarlo SM. Irritant-induced asthma in the workplace. Curr Allergy Asthma Rep. 2014;14(1):406.
Vandenplas O, et al. EAACI position paper: irritant-induced asthma. Allergy. 2014;69(9):1141–53.
Esser PR, Martin SF. Pathomechanisms of contact sensitization. Curr Allergy Asthma Rep. 2017;17(12):83.
Collins, JJ., et al., Incidence of occupational asthma and exposure to toluene Diisocyanate in the United States toluene Diisocyanate production industry. J Occup Environ Med, 2017. 59 Suppl 12: p. S22-S27.
Padoan M, et al. Long-term follow-up of toluene diisocyanate-induced asthma. Eur Respir J. 2003;21(4):637–40.
Ott MG, Diller WF, Jolly AT. Respiratory effects of toluene diisocyanate in the workplace: a discussion of exposure-response relationships. Crit Rev Toxicol. 2003;33(1):1–59.
Huang J, et al. Immunological effects of toluene diisocyanate exposure on painters. Arch Environ Contam Toxicol. 1991;21(4):607–11.
Peters JM, et al. Acute respiratory effects in workers exposed to low levels of toluene diisocyanate (TDI). Arch Environ Health. 1968;16(5):642–7.
Wegman DH, et al. A dose-response relationship in TDI workers. J Occup Med. 1974;16(4):258–60.
Watanabe H, et al. Contact hypersensitivity: the mechanism of immune responses and T cell balance. J Interf Cytokine Res. 2002;22(4):407–12.
Arts JH, et al. The respiratory local lymph node assay as a tool to study respiratory sensitizers. Toxicol Sci. 2008;106(2):423–34.
De Jong WH, et al. Contact and respiratory sensitizers can be identified by cytokine profiles following inhalation exposure. Toxicology. 2009;261(3):103–11.
Kuper CF, et al. The contact allergen dinitrochlorobenzene (DNCB) and respiratory allergy in the Th2-prone Brown Norway rat. Toxicology. 2008;246(2–3):213–21.
van Triel JJ, et al. Allergic inflammation in the upper respiratory tract of the rat upon repeated inhalation exposure to the contact allergen dinitrochlorobenzene (DNCB). Toxicology. 2010;269(1):73–80.
Lazaar AL, Panettieri RA Jr. Airway smooth muscle as a regulator of immune responses and bronchomotor tone. Clin Chest Med. 2006;27(1):53–69 vi.
Damera G, Tliba O, Panettieri RA Jr. Airway smooth muscle as an immunomodulatory cell. Pulm Pharmacol Ther. 2009;22(5):353–9.
Berridge MJ. Smooth muscle cell calcium activation mechanisms. J Physiol. 2008;586(Pt 21):5047–61.
Tansey MG, et al. Ca (2+)-dependent phosphorylation of myosin light chain kinase decreases the Ca2+ sensitivity of light chain phosphorylation within smooth muscle cells. J Biol Chem. 1994;269(13):9912–20.
Billington CK, Penn RB. Signaling and regulation of G protein-coupled receptors in airway smooth muscle. Respir Res. 2003;4:2.
Feng J, et al. Inhibitory phosphorylation site for rho-associated kinase on smooth muscle myosin phosphatase. J Biol Chem. 1999;274(52):37385–90.
Aghajanian A, et al. Direct activation of RhoA by reactive oxygen species requires a redox-sensitive motif. PLoS One. 2009;4(11):e8045.
Hyvelin JM, et al. Cellular mechanisms of acrolein-induced alteration in calcium signaling in airway smooth muscle. Toxicol Appl Pharmacol. 2000;164(2):176–83.
Yoshida M, et al. Ozone exposure may enhance airway smooth muscle contraction by increasing ca (2+) refilling of sarcoplasmic reticulum in Guinea pig. Pulm Pharmacol Ther. 2002;15(2):111–9.
Zhang W, et al. A novel role for RhoA GTPase in the regulation of airway smooth muscle contraction. Can J Physiol Pharmacol. 2015;93(2):129–36.
Panettieri RA, et al. A human airway smooth muscle cell line that retains physiological responsiveness. Am J Phys. 1989;256(2 Pt 1):C329–35.
Cooper PR, Panettieri RA Jr. Steroids completely reverse albuterol-induced beta (2)-adrenergic receptor tolerance in human small airways. J Allergy Clin Immunol. 2008;122(4):734–40.
Cooper PR, et al. C-027 inhibits IgE-mediated passive sensitization bronchoconstriction and acts as a histamine and serotonin antagonist in human airways. Allergy Asthma Proc. 2011;32(5):359–65.
Lauenstein L, et al. Assessment of immunotoxicity induced by chemicals in human precision-cut lung slices (PCLS). Toxicol in Vitro. 2014;28(4):588–99.
Dhingra N, Gulati N, Guttman-Yassky E. Mechanisms of contact sensitization offer insights into the role of barrier defects vs. intrinsic immune abnormalities as drivers of atopic dermatitis. J Invest Dermatol. 2013;133(10):2311–4.
Deshpande DA, et al. Modulation of calcium signaling by interleukin-13 in human airway smooth muscle: role of CD38/cyclic adenosine diphosphate ribose pathway. Am J Respir Cell Mol Biol. 2004;31(1):36–42.
Guedes AG, et al. Role of CD38 in TNF-alpha-induced airway hyperresponsiveness. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2008;294(2):L290–9.
Jude JA, et al. Differential induction of CD38 expression by TNF-{alpha} in asthmatic airway smooth muscle cells. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2010;299(6):L879–90.
Mahn K, et al. Ca (2+) homeostasis and structural and functional remodelling of airway smooth muscle in asthma. Thorax. 2010;65(6):547–52.
Orfanos S, et al. Obesity increases airway smooth muscle responses to contractile agonists. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2018.
Brooks SM, Bernstein IL. Irritant-induced airway disorders. Immunol Allergy Clin N Am. 2011;31(4):747–68 vi.
Labrecque M. Irritant-induced asthma. Curr Opin Allergy Clin Immunol. 2012;12(2):140–4.
Martin JG, et al. Chlorine-induced injury to the airways in mice. Am J Respir Crit Care Med. 2003;168(5):568–74.
Jude JA, et al. Calcium signaling in airway smooth muscle. Proc Am Thorac Soc. 2008;5(1):15–22.
Holgate ST, et al. The role of the airway epithelium and its interaction with environmental factors in asthma pathogenesis. Proc Am Thorac Soc. 2009;6(8):655–9.
Moscato G, et al. Toluene diisocyanate-induced asthma: clinical findings and bronchial responsiveness studies in 113 exposed subjects with work-related respiratory symptoms. J Occup Med. 1991;33(6):720–5.
Fekkar A, et al. Secretome of human bronchial epithelial cells in response to the fungal pathogen Aspergillus fumigatus analyzed by differential in-gel electrophoresis. J Infect Dis. 2012;205(7):1163–72.
Lee YC, et al. TRX-ASK1-JNK signaling regulation of cell density-dependent cytotoxicity in cigarette smoke-exposed human bronchial epithelial cells. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2008;294(5):L921–31.
Yoo EJ, et al. Galpha12 facilitates shortening in human airway smooth muscle by modulating phosphoinositide 3-kinase-mediated activation in a RhoA-dependent manner. Br J Pharmacol. 2017;174(23):4383–95.
Friedmann PS. The relationships between exposure dose and response in induction and elicitation of contact hypersensitivity in humans. Br J Dermatol. 2007;157(6):1093–102.
Aleksic M, et al. Mass spectrometric identification of covalent adducts of the skin allergen 2,4-dinitro-1-chlorobenzene and model skin proteins. Toxicol in Vitro. 2008;22(5):1169–76.
Sabbioni G, et al. Determination of albumin adducts of 4,4′-methylenediphenyl diisocyanate after specific inhalative challenge tests in workers. Toxicol Lett. 2016;260:46–51.
Ade N, et al. HMOX1 and NQO1 genes are upregulated in response to contact sensitizers in dendritic cells and THP-1 cell line: role of the Keap1/Nrf2 pathway. Toxicol Sci. 2009;107(2):451–60.
El Ali Z, et al. Dendritic cells’ death induced by contact sensitizers is controlled by Nrf2 and depends on glutathione levels. Toxicol Appl Pharmacol. 2017;322:41–50.