Annals of the Russian academy of medical sciencesAnnals of the Russian academy of medical sciencesВестник Российской академии медицинских наук0869-60472414-3545"Paediatrician" Publishers LLC1800610.15690/vramn18006PHARMACOLOGY: CURRENT ISSUESАКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ФАРМАКОЛОГИИ И ФАРМАЦИИResearch ArticleEvaluation of changes in the characteristics of beta2-adrenergic receptors in healthy volunteers under the influence of cholinergics using a modified radioligand analysis techniqueОценка изменения характеристик бета2-адренорецепторов у здоровых добровольцев под влиянием холинергиков с использованием модифицированной методики радиолигандного анализаhttps://orcid.org/0000-0001-9333-00222813-1638EremenkoAnna V.ЕрёменкоАнна Владимировна
Russian Federation

MD

врач

a_nn87@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1904-53191751-0230SmolyakovaEkaterina V.СмоляковаЕкатерина Владимировна
Russian Federation

MD, PhD

к.м.н.

smolyakovak@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3659-39394275-6780SkoblovYuri S.СкобловЮрий Самойлович
Russian Federation

MD, PhD in Biology

д.б.н.

uskoblov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9277-22915267-9598RvachevaAnna V.РвачеваАнна Валерьевна
Russian Federation

MD, PhD

к.м.н.

arvatcheva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3385-26326269-7990ZykovKirill A.ЗыковКирилл Алексеевич
Russian Federation

MD, PhD, Professor, Corresponding Member of the RAS

д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН

kirillaz@inbox.ruPulmonology Scientific Research InstituteНаучно-исследовательский институт пульмонологииRussian University of MedcineРоссийский университет медициныShemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of SciencesИнститут биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук1702202580149570308202408022025Copyright ©; 2025, "Paediatrician" Publishers LLCCopyright ©; 2025, Издательство "Педиатръ"2025"Paediatrician" Publishers LLCИздательство "Педиатръ"https://vestnikramn.spr-journal.ru/jour/article/view/18006

Background. Reseaching of the properties of β-adrenergic receptors (β-AR) is an urgent area in both fundamental and applied medicine. One of the most exact ways to determine the characteristics of β-AR is the radioligand method using [125I]cyanopindolol. This method сan determine the binding activity of β-AR on human blood cells. It is especially important to study the receptor link under the influence of various external factors and drugs. Aims — to evaluate the binding activity of β2-AR on T-lymphocytes of peripheral blood cells using radioligand analysis in healthy volunteers and in professional athletes under the influence of cholinergics. Methods. Healthy volunteers and athletes were given methacholine inhalation. Blood sampling was carried out initially on a clean background and after the methacholine test. To level out the differences in the conditions of formulation and to bring the results to the same coordinate system, the evaluation of the characteristics of β-AR in the framework of the study was carried out according to the specific binding index (ISS) — value reflecting the proportion of specific binding of receptors from the total specific. Results. During the study, when dividing volunteers into smokers and non-smokers, a tendency to decrease binding activity was noted. As a result of the study, in the general group of volunteers was registerd a significant decrease in the binding activity of beta2 receptors under the influence of methacholine. In the group of athletes, no significant changes were kept. Conclusions. The reason for these results may be both intense training, which changes the number of receptors, and the presence or absence of eosinophilic inflammation. The smoking factor does not play a significant role.

Обоснование. Изучение свойств β-адренорецепторов (β-АР) является актуальным направлением как в фундаментальной, так и прикладной медицине. Одним из наиболее точных способов определения характеристик β-АР выступает радиолигандный метод с применением [125I] цианопиндолола, позволяющего определить активность связывания β-АР на клетках крови человека. Особенно актуально изучение рецепторного звена под воздействием различных внешних факторов и препаратов. Цель исследования — оценка активности связывания β2-АР на Т-лимфоцитах периферической крови с использованием радиолигандного анализа у здоровых добровольцев и профессиональных спортсменов под влиянием холинергиков. Методы. Группе здоровых добровольцев и спортсменов проводились ингаляции метахолина. Забор крови проводился исходно на чистом фоне и после проведения метахолинового теста. Для нивелирования различий условий постановки и приведения результатов к одной системе координат оценка характеристик β-АР в рамках исследования производилась по индексу специфического связывания, представляющему собой безразмерную величину, которая отражает долю специфического связывания рецепторов от общего специфического связывания. Результаты. В ходе исследования при разделении добровольцев на курильщиков и некурильщиков отмечена тенденция к снижению активности связывания бета-рецепторов. В результате исследования было зарегистрировано достоверное снижение активности связывания бета2-рецепторов под влиянием метахолина в общей группе добровольцев. В группе же спортсменов каких-либо значимых изменений не зафиксировано. Заключение. Причиной полученных результатов могут быть как интенсивные тренировки, которые меняют количество рецепторов, так и наличие или отсутствие эозинофильного воспаления. Фактор курения играет не столь значительную роль.

beta receptorsM-cholinergic receptorsGPCR receptorsmethacholineradioligand research methodбета-рецепторыМ-холинорецепторыGPCR-рецепторыметахолинрадиолигандный метод исследованияФедеральное медико-биологическое агентствоFederal Medical-Biological Agency of the Russian FederationEglen RM, Hegde SS, Watson N. Muscarinic receptor subtypes and smooth muscle function. Pharmacol Rev. 1996;48(4):531–565.Fryer AD, Jacoby DB. Muscarinic receptors and control of airway smooth muscle. Am J Respir Crit Care Med. 1998;158(5 Pt 3):S154–160. doi: https://doi.org/10.1164/ajrccm.158.supplement_2.13tac120Gosens R, Zaagsma J, Meurs H, et al. Muscarinic receptor signaling in the pathophysiology of asthma and COPD. Respir Res. 2006;7(1):73. doi: https://doi.org/10.1186/1465-9921-7-73Costello RW, Jacoby DB, Fryer AD. Pulmonary neuronal M2 muscarinic receptor function in asthma and animal models of hyperreactivity. Thorax. 1998;53(7):613–616. doi: https://doi.org/10.1136/thx.53.7.613Lameh J, Cone RI, Maeda S, et al. Structure and function of G protein coupled receptors. Pharm Res. 1990;7(12):1213–1221. doi: https://doi.org/10.1023/a:1015969301407Кондратенко Т.Я. Хроническая пневмония и рак: β-адренергические и мускариновые ацетилхолиновые рецепторы в паренхиме легких человека при злокачественных новообразованиях // Вопросы медицинской химии. — 1991. — Т. 37. — № 3. — С. 20–21. [Kondratenko T.Y. Hronicheskaya pnevmoniya i rak: β-adrenergicheskie i muskarinovye аcetilholinovye receptory v parenhime legkih cheloveka. Voprosy medicinskoj himii. 1991;37(3):20–21. (In Russ.)]Burman KD, Ferguson EW, Djuh YY, et al. Beta receptors in peripheral mononuclear cells increase acutely during exercise. Acta Endocrinol (Copenh). 1985;109(4):563–568. doi: https://doi.org/10.1530/acta.0.1090563Thomson NC, Chaudhuri R, Livingston E. Asthma and cigarette smoking. Eur Respir J. 2004;24(5):822–833. doi: https://doi.org/10.1183/09031936.04.00039004Costa LG, Kaylor G, Murphy SD. In vitro and in vivo modulation of cholinergic muscarinic receptors in rat lymphocytes and brain by cholinergic agents. Int J Immunopharmacol. 1990;12(1):67–75. doi: https://doi.org/10.1016/0192-0561(90)90069-yDouglas CL, Baghdoyan HA, Lydic R. M2 muscarinic autoreceptors modulate acetylcholine release in prefrontal cortex of C57BL/6J mouse. J Pharmacol Exp Ther. 2001;299(3):960–966.Hu F, Luo W, Hong M. Mechanisms of proton conduction and gating in influenza M2 proton channels from solid-state NMR. Science. 2010;330(6003):505–508. doi: https://doi.org/10.1126/science.1191714Moffat JC, Vijayvergiya V, Gao PF, et al. Proton transport through influenza A virus M2 protein reconstituted in vesicles. Biophys J. 2008;94(2):434–445. doi: https://doi.org/10.1529/biophysj.107.109082Moorthy NS, Poongavanam V, Pratheepa V. Viral M2 ion channel protein: a promising target for anti-influenza drug discovery. Mini Rev Med Chem. 2014;14(10):819–830.Doherty PC, Turner SJ, Webby RG, et al. Influenza and the challenge for immunology. Nat Immunol. 2006;7(5):449–455. doi: https://doi.org/10.1038/ni1343Beigel JH, Farrar J, Han AM, et al. Writing Committee of the World Health Organization (WHO) Consultation on Human Influenza A/H5. Avian influenza A (H5N1) infection in humans. N Engl J Med. 2005;353(13):1374–1385. doi: https://doi.org/10.1056/NEJMra052211Halper B, Hofmann M, Oesen S, et al. Influence of age and physical fitness on miRNA-21, TGF-β and its receptors in leukocytes of healthy women. Exerc Immunol Rev. 2015;21:154–163.Borck PC, Leite NC, Valcanaia AC, et al. Swimming training reduces glucose-amplifying pathway and cholinergic responses in islets from lean- and MSG-obese rats. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2020;47(2):286–293. doi: https://doi.org/10.1111/1440-1681.13197Busra Emik-Ozdemir, Melek Tunc-Ata, Yasin Ozdemir, et al. The effects of swimming exercise and detraining on hemorheological parameters and oxidative stress in rats with metabolic syndrome. Nutrition Clinique et Métabolisme. 2023;37(1):94–100. doi: https://doi.org/10.1016/j.nupar.2023.01.003Zazula MF, Saraiva DF, Theodoro JL, et al. An Early and Sustained Inflammatory State Induces Muscle Changes and Establishes Obesogenic Characteristics in Wistar Rats Exposed to the MSG-Induced Obesity Model. Int J Mol Sci. 2023;24(5):4730. doi: https://doi.org/10.3390/ijms24054730Методические рекомендации по использованию метода спирометрии / Российское респираторное общество. М., 2021. [Metodicheskie rekomendacii po ispol’zovaniyu metoda spirometrii. Russian Respiratory Society. Moscow; 2021. (In Russ.)] Available from: https://spulmo.ru/obrazovatelnye-resursy/federalnyeklinicheskie-rekomendatsiiHall LG, Thyfault JP, Johnson JD. Exercise and inactivity as modifiers of β cell function and type 2 diabetes risk. J Appl Physiol (1985). 2023;134(4):823–839. doi: https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00472.2022Агапова О.Ю., Скоблов С.Ю., Зыков К.А., и др. Радио-лигандный метод оценки рецепторной активности β-адренорецепторов Т-лимфоцитов человека // Биоорганическая химия. — 2015. — Т. 41. — № 5. — С. 529–535. [Agapova OY, Skoblov YS, Zykov KA, et al. Radioligand method of assessment of human T-lymphocytes’ β-adrenoceptors activity. Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2015;41(5):529–535. (In Russ.)]. doi: https://doi.org/10.7868/S0132342315050024Агапова О.Ю. Характеристика активности β-адренорецепторов при применении специфических агонистов и антагонистов у пациентов с бронхиальной астмой с сочетанной сердечно-сосудистой патологией: дис. … канд. мед. наук. — М., 2016. [Agapova OY. Harakteristika aktivnosti β-adrenoreceptorov pri primenenii specificheskih agonistov i antagonistov u pacientov s bronhial’noj astmoj s sochetannoj serdechno-sosudistoj patologiej: dissertation. Moscow; 2016. (In Russ.)]Смолякова Е.В., Амбатьелло Л.Г., Климова А.А., и др. Новые возможности изучения адренорецепторного аппарата в условиях современной клиники // Кардиологический вестник. — 2017. — № 4. — С. 88–93. [Smolyakova EV, Ambat’ello LG, Klimova AA, et al. The possibility of ultrasound duplex scanning in assessing the motion of atherosclerotic plaque. Russian Cardiology Bulletin. 2017;4:88–93. (In Russ.)]