References

nogr

Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология

Experimental and Clinical Gastroenterology

1682-8658

«Global Media Technologies»

nogr-680

Research Article

ОБЗОРЫ

REVIEWS

МОНОАМИНЕРГИЧЕСКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ИММУНИТЕТА. ЧАСТЬ I

SEROTONERGIC REGULATION OF IMMUNITY. PART I

Терентьев

А. А.

Terentev

A. A.

noemail@neicon.ru

Лычкова

А. Э.

Lychkova

A. E.

lychkova@mail.ru

Казимирский

А. Н.

Kazimirsky

A. N.

noemail@neicon.ru

Пузиков

А. М.

Puzikov

A. M.

noemail@neicon.ru

ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н. И. ПироговаРоссияGBOU VPO RNIMU after N. I. PirogovRussian Federation

ГБУЗ МКНЦ ДЗМРоссияGBUZ MCSC DHMRussian Federation

2016

20032016

033239

2016

Терентьев А.А., Лычкова А.Э., Казимирский А.Н., Пузиков А.М.

Terentev A.A., Lychkova A.E., Kazimirsky A.N., Puzikov A.M.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

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

https://www.nogr.org/jour/article/view/680

Статья характеризует влияние серотонина (5-НТ), его рецепторов, транспортера SERT и нуклеарного фактора Nf-kB на иммунную функцию организма, в том числе, в ЖКТ. Представлены механизмы синтеза, метаболизма и катаболизма 5-НТ. Мишенями серотонина являются иммуноактивные клетки - нейтрофилы, эозинофилы, лейкоциты, моноциты и дендритные клетки. Описаны рецепторные и нерецепторные механизмы влияния периферического серотонина. Иммуноактивные клетки экспрессируют на своей мембране 5-НТ 1А-, 5-HT1Е-, 5-HT2А-, 5-HT3-, 5-HT4- и 5-HT7- подтипы рецепторов к серотонину. Активация этих рецепторов модулирует освобождение ФНО-α, секрецию интерлейкинов ИЛ-1β, ИЛ-6 ИЛ-8/CXCL8, ИЛ-12p40. Медиаторами нерецепторных механизмов являются транспортер SERT, триптофангидроксилаза-1 и нуклеарный фактор Nf-kB. Генами-мишенями Nf-kB являются гены, кодирующие цитокины. Во взаимодействии не/рецепторных путей участвуют 5-НТ 1А- и 5-НТ 3-рецепторы. Сделан вывод о многообразии путей влияния периферического серотонина на иммунную функцию организма.

The review describes the influence of serotonin (5-HT) and its receptor, transporter SERT and nuclear factor Nf-kB on the immune function of the body, particularly in the digestive tract. The mechanisms of the synthesis, metabolism and catabolism of 5-HT are characterized. The targets for serotonin on cell level are immunoactive cells - neutrophils, eosinophils, leukocytes, monocytes and dendritic cells. Receptor and non-receptor described mechanisms of action of peripheral serotonin are described. Immunoactive cells express on their membrane 5 HT1A- 5-HT1E- 5-HT2A- 5-HT3-, 5-HT4- and 5-HT7- serotonin receptor subtypes. Activation of these receptors modulate the release of TNF-α, secretion of interleukins IL-1β, IL-6, IL-8 / CXCL8, IL-12p40. Mediators of the non-receptor mechanisms are transporter SERT, tryptophan hydroxylase-1 and nuclear factor Nf-kB. Target-genes for Nf-kB are genes encoding cytokines. The cooperation of non/receptory pathways involved 5-HT1A- and 5-HT3 receptors. It is concluded that the diversity of ways of peripheral serotonin on the immune function of the body are existed.

References1

Ноздрачев А.Д., Баженов Ю. И., Баранникова И. А., Батуев А. С. и др. Начала физиологии: /Под ред. Акад. А. Д. Ноздрачева. - СПб.: «Лань», 2001.

Юрина Н. А., Торбек В. Э. Иммунная система и клеточные взаимодействия в иммунных реакциях. В кн.: Гистология. Афанасьев Ю. И. и др., (ред). М., Медицина, 1999, с. 452-475.).

Пальцев, М. А. Руководство по нейроиммуноэндокринологии / М. А. Пальцев, И. М. Кветной - М.: ОАО «Изд-во «Медицина», 2006.

Яглов В.В., Яглова Н. В. Новые концепции биологии диффузной эндокринной системы: итоги и перспективы ее изучения. Вестник РАМН / 2012. - N4. - С. 74-81

Хавинсон В.Ф., Кветная Т. В. Регуляторные пептиды и гомеостаз. Рос хим журн. 2005; XLIX.1:112-117;

Кветной И.М., Ингель И. Э., Хавинсон В. Х. Вестн образ разв науки РАЕН, 2001, т. 5, № 2, с. 151-159.

Умрюхин А. Е. Антитела в механизмах вегетативных и поведенческих функций организма // Фундамент исслед. - 2013. - № 3 (часть 2). - стр. 425-430;

Судаков К. В. Иммунные механизмы системной деятельности организма: факты и гипотезы // Иммунология. - 2003. - Т. 24, № 6. - P. 372-381.;

Судаков К. В. Иммунные звенья системной организации поведения // Успехи физиологических наук. - 2011. - Т. 42. № 3. - С. 81-96;

Иммунофизиология / В. А. Черешнев, Б. Г. Юшков, В. Г. Климин, Е. В. Лебедева. - Екатеринбург: УрО РАН, 2002. - 259 с.

Серотонинергическая система. Эл ресурс: http://doctorspb.ru/articles.php?article_id=957. Найдено Гугл 20.03.14.

Velazquez P. Surveillance В lymphocytes and mucosal immunoregulation / P. Velazquez, B. Wei, J. Braun // Immunopathol. 2005. - Vol. 26, N4. - P. 453-462.;

Yiang Y. Z. Interaction of natural killer cells with MHC class 2: Reversal of HLA DR-1 mediated cytolysis by brefelding A / Y. Z. Yiang, D. Couriel, D. A. Mavroudis, P. Lewalle // J. Immunol. - 1996. - Vol. 87, N3. - P. 481-486.

Osadchuk A.M., Osadchuk M. A., Balashov A. V., Kvetnoy I. M. The role of diffuse endocrine system and regeneration of colonocytes in development of clinical variants of irritable bowel syndrome in young patients // Klin. med. - 2008. - N3. - P. 33-36.

Рапопорт С.И., Жернакова Н. И., Прощаев К. И., Кветной И. В. Язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки: морфофункциональные, нейроэндокринные и клинические параллели // Клин. мед. - 2008. - № 5. - С. 28-30

Gordon J., Barnes N. M. Lymphocytes transport serotonin and dopamine: agony or ecstasy? Trends Immunol 2003; 24:438-443.

Solcia E., Rindi G., Buffa R. Gastric endocrine cells: types, function and growth // Regul. Pept. - 2009. - Vol. 93. - Р. 31-35.

Gershon M.D., Task J. The serotonin signaling system: From basic understanding to drug development for functional GI disorders // Gastroenterology. - 2007. - Vol. 132. Р. 397-414.

Gordon N. M. Serotonin: a real blast for T cells // Blood. - 2007. - Vol. 109, N8. - Р. 3130-3131.

Kushnir-Sukhov N.M., Brown J. M., Wu Y. et al. Human mast cells are capable of serotonin synthesis and release // J. Allergy Clin. Immunol. - 2007. - Vol. 119. - Р. 498-499.

Walther D.J., Peter J. U., Bashammakh S. Synthesis of serotonin by a second tryptophan hydroxylase isoform // Science. - 2003. - Vol. 299. - Р. 76.

Guanglin C., Helge L. W. Physiological and clinical significance of enterochromaffin-like cell activation in the regulation of gastric acid secretion // World J. Gastroenterol. - 2007. - Vol. 13, N4. - Р. 493-496

Müller T., Dürk T., Blumenthal B., Grimm M. 5-hydroxytryptamine modulates migration, cytokine and chemokine release and T-cell priming capacity of dendritic cells in vitro and in vivo // PLoS One. - 2009. - Vol. 4, N7. - Р. 6453-6462.

Полякова В. О. Молекулярно-клеточные механизмы старения тимуса человека. Автореф дис. докт биол наук. Спб., 2007

León-Ponte M., Ahern G. P., O’Connell P. J. Serotonin provides an accessory signal to enhance T-cell activation by signaling through the 5-HT7 receptor. Blood. 2007 Apr 15;109(8):3139-46.

O’Connell P.J., Wang X., Leon-Ponte M. Et al. A novel form of immune signaling revealed by transmission of the inflammatory mediator serotonin between dendritic cells and T cells. Blood. 2006 Feb 1;107(3):1010-1017.

Meredith E.J., Chamba A., Holder M. J. et al. Close encounters of the monoamine kind: immune cells betray their nervous disposition. Immunology 2005; 115:289-295.

Boehme S.A., Lio F. M., Sikora L. Et al. Cutting edge: serotonin is a chemotactic factor for eosinophils and functions additively with eotaxin. J Immunol. 2004 Sep 15;173(6):3599-603.

Andresen V., Camilleri M. Irritable bowel syndrome: recent and novel therapeutic approaches. Drugs 2006; 66:1073-1088.

Brandt E.B., Strait R. T., Hershko D. Et al. Mast cells are required for experimental oral allergen-induced diarrhea. J Clin Invest. 2003 Dec;112(11):1666-1677.

Lechin F., van der Dijs B., Orozco B. et al. Increased levels of free serotonin in plasma of symptomatic asthmatic patients. Ann Allergy Asthma Immunol 1996; 77:245-253

Huang J., Li G., Xiang J. Et al. Immunohistochemical study of serotonin in lesions of chronic eczema. Int J Dermatol. 2004 Oct;43(10):723-726.

Galen C., Chandra N. S., Douglas G. F. et al. Enteroendocrine cell dysgenesis and malabsorption, a histopathologic and immunohistochemical characterization // Human Pathology. - 2007. - Vol. 38, N4:570-580.

Gershon M. D. Review article: serotonin receptors and transporters - roles in normal and abnormal gastrointestinal motility // Aliment. Pharmacol. Ther. - 2004. - Vol. 20:3-14.

Sarna S. K. Molecular, functional, and pharmacological targets for the development of gut promotility drugs // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. - 2006. - Vol. 291;545-555.

Gershon M. D. Nerves, reflexes, and the enteric nervous system: pathogenesis of the irritable bowel syndrome // J. Clin. Gastroenterol. - 2005. - Vol. 39. - Р. 184-193.

Fiorica-Howells E., Maroteaux L., Gershon M. D. Serotonin and the 5-HT2B receptor in the development of enteric neurons // J. Neurosci. - 2000. - Vol. 20. - Р. 294-305.

Cloëz-Tayarani I., Changeux J. P. Nicotine and serotonin in immune regulation and inflammatory processes: a perspective. J Leukoc Biol. 2007 Mar;81(3):599-606.

Hoyer D., Clarke D. E., Fozard J. R. et al. International Union of Pharmacology classification of receptors for 5-hydroxytryptamine (Serotonin). Pharmacol Rev. 1994 Jun;46(2):157-203.

Серотонинергическая система. Эл ресурс: http://doctorspb.ru/articles.php?article_id=957. Найдено Гугл 20.03.14.

Ximenes V.F., Maghzal G. J., Turner R. Serotonin as a physiological substrate for myeloperoxidase and its superoxide-dependent oxidation to cytotoxic tryptamine4,5-dione // Biochem. J. - 2009. - Vol. 425, N1. - Р. 285-293.].

Dürk T., Panther E., Müller T. et al. 5-Hydroxytryptamine modulates cytokine and chemokine production in LPSprimed human monocytes via stimulation of different 5-HTR subtypes // Intern. Immunol. - 2005. - Vol. 17, N5. - Р. 599-606.

Северин Е. С., Родина А. В. Проблемы и перспективы современной противоопухолевой терапии //Успехи биологической химии. - 2006. - Т. 46. - С. 43-64.

Barker E.L., Blakely R. D. Norepinephrine and serotonin transporters: molecular targets of antidepressant drugs. In: Bloom F. E., Kupfer D. J. (editors). Psychopharmacology: the fours generation of progress. New York: Raven Press, 1995, p. 321-333.

Lesch K.P., Wolozin B. L., Estler H. C., Murphy D. L., Riederer P. Isolation of a cDNA encording the human brain serotonin transporter. J. Neuronal. Transm., 1993,91,68-73.

Kanner B. I. Sodium-coupled neurotransmitter transport: structure, function and regulation. J. Exp.Biol., 1994,196, 237-249.

Racke K., Schworer H., Simson G. Effects of cigarette smoking or ingestion of nicotine on platelet 5-hydroxytryptamine (5-HT) levels in smokers and non-smokers. Clin. Investig. 1992;70, 201-204.

Serafeim A., Holder M. J., Grafton G. et al. Selective serotonin reuptake inhibitors directly signal for apoptosis in biopsy-like Burkitt lymphoma cells. Blood. 2003; 101 (8):3212-3219.

Rudd M.L., Nicolas A. N., Brown B. L. et al. Peritoneal macrophages express the serotonin transporter. J Neuroimmunol. 2005 Feb;159(1-2):113-118.

Marazziti D., Rossi A., Giannaccini G. Et al. Presence and characterization of the serotonin transporter in human resting lymphocytes. Neuropsychopharmacology. 1998 Aug;19(2):154-159.

Rotondo A., Giannaccini G., Betti L. Et al. The serotonin transporter from human brain: purification and partial characterization. Neurochem Int. 1996 Mar;28(3):299-307.

Gingrich J.A., Hen R. Dissecting the role of the serotonin system in neuropsychiatric disorders using knockout mice // Psychopharmacology. - 2001. - Vol. 155. - Р. 1-10.

Lesch K.P., Mössner R. Genetically driven variation in serotonin uptake: is there a link to affective spectrum, neurodevelopmental, and neurodegenerative disorders? Biol Psychiatry. 1998 Aug 1;44(3):179-192.

Meredith E.J., Holder M. J., Chamba A. Et al. The serotonin transporter (SLC6A4) is present in B-cell clones of diverse malignant origin: probing a potential anti-tumor target for psychotropics. FASEB J. 2005 Jul;19(9):1187-1189.

Walther D.J., Peter J. U., Winter S. Et al. Serotonylation of small GTPases is a signal transduction pathway that triggers platelet alpha-granule release. Cell. 2003 Dec 26;115(7):851-862.

Walther D.J., Peter J. U., Bashammakh S. Synthesis of serotonin by a second tryptophan hydroxylase isoform // Science. - 2003. - Vol. 299. - Р. 76.

Menon S.D., Guy G. R., Tan Y. H. Involvement of a putative protein-tyrosine phosphatase and I kappa B-alpha serine phosphorylation in nuclear factor kappa B activation by tumor necrosis factor. J Biol Chem. 1995 Aug 11;270(32):18881-18887.

Barnes P.J., Karin M. Nuclear factor-kB: a pivotal transcription factor in chronic inflammatory diseases. N. Engl. J.1997; 336:1066-1071.

Рожнов У.А., Алесенко А. В. Функциональная активность фактора некроза опухоли альфа (ФНО-а) в центральной нервной системе. Нейрохимия 1999:16(2); 118-132.

Abdouh M., Albert P. R., Drobetsky E. et al. 5-HT1A-mediated promotion of mitogen-activated T and B cell survival and proliferation is associated with increased translocation of NF-kB to the nucleus. Brain, Behavior, and Immunity. 2004; 18: 24-34.

Cowen D.S., Molino P. B., Manning D. R. 5-hydroxytryptamine1A receptor-mediated increase in receptor expression and activation of nuclear factor- kB in transfected Chinese hamster ovary cells. Mol. Pharmacol.1997; 5:221-226.

Baldwin A. S. Jr. The NF-kappa B and I kappa B proteins: new discoveries and insights. Annu. Rev. Immunol. 1996;14, 649-683.

Gerondakis S., Grumont R., Rourke I., Grossmann M. The regulation and roles of Rel/NF-kappa B transcription factors during lymphocyte activation. Curr. Opin. Immunol. 1998;10, 353-359.

Aune T.M., Golden H. W., McGrath K. M. Inhibitors of serotonin synthesis and antagonists of serotonin 1A receptors inhibit T lymphocyte function in vitro and cell-mediated immunity in vivo. J Immunol. 1994;153:489-498.

Iken K., Cheng S., Fargin A. et al. Serotonin upregulates mitogen-stimulated B lymphocyte proliferation through 5-HT1A receptors. Cell Immunol. 1995;163:1-9.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.