Published April 8, 2020 | Version v1
Publication Open

Analysis of Mrgprb2 Receptor-Evoked Ca2+ Signaling in Bone Marrow Derived (BMMC) and Peritoneal (PMC) Mast Cells of TRPC-Deficient Mice

Creators

  • 1. Heidelberg University
  • 2. Pontificia Universidad Católica Argentina
  • 3. National Institute of Environmental Health Sciences
  • 4. Ludwig-Maximilians-Universität München

Description

Mast cells are a heterogeneous group of immune cells. The simplest and commonly accepted classification divides them in two groups according to their protease content. We have compared the action of diverse secretagogues on bone marrow derived (BMMC) and peritoneal (PMC) mast cells which represent classical models of mucosal and connective tissue type mast cells in mice. Whereas antigen stimulation of the FcεRI receptors was similarly effective in triggering elevations of free intracellular Ca2+ concentration ([Ca2+]i) in both BMMC and PMC, robust [Ca2+]i rise following Endothelin-1 stimulation was observed only in a fraction of BMMC. Leukotriene C4 activating cysteinyl leukotriene type I receptors failed to evoke [Ca2+]i rise in either mast cell model. Stimulation of the recently identified target of many small-molecule drugs associated with systemic pseudo-allergic reactions, Mrgprb2, with compound 48/80, a mast cell activator with unknown receptor studied for many years, triggered Ca2+ oscillations in BMMC and robust [Ca2+]i rise in PMCs similarly to that evoked by FcεRI stimulation. [Ca2+]i rise in PMC could also be evoked by other Mrgprb2 agonists such as Tubocurarine, LL-37 and Substance P. The extent of [Ca2+]i rise correlated with mast cell degranulation. Expression analysis of TRPC channels as potential candidates mediating agonist evoked Ca2+ entry revealed the presence of transcripts of all members of the TRPC subfamily of TRP channels in PMCs. The amplitude and AUC of compound 48/80-evoked [Ca2+]i rise was reduced by ~20% in PMC from Trpc1/4/6–/– mice compared to Trpc1/4–/– littermatched control mice, whereas FcεRI-evoked [Ca2+]i rise was unaltered. Whole-cell patch clamp recordings showed that the reduction in compound 48/80-evoked [Ca2+]i rise in Trpc1/4/6–/– PMC was accompanied by a reduced amplitude of Compound 48/80-induced cation currents which exhibited typical features of TRPC currents. Together, this study demonstrates that PMC are an appropriate mast cell model to study mechanisms of Mrgprb2 receptor-mediated mast cell activation, and it reveals that TRPC channels contribute at least partially to Mrgprb2-mediated mast cell activation but not following FcεRI stimulation. However, the channels conducting most of the Ca2+ entry in mast cells triggered by Mrgprb2 receptor stimulation remains to be identified.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الخلايا البدينة هي مجموعة غير متجانسة من الخلايا المناعية. إن أبسط تصنيف ومقبول بشكل عام يقسمهم إلى مجموعتين وفقًا لمحتوى البروتياز الخاص بهم. لقد قارنا عمل الإفرازات المتنوعة على الخلايا البدينة المستمدة من نخاع العظام (BMMC) والخلايا البدينة البريتونية (PMC) التي تمثل النماذج الكلاسيكية للخلايا البدينة المخاطية والأنسجة الضامة في الفئران. في حين أن تحفيز المستضد لمستقبلات FcεRI كان فعالًا بالمثل في إثارة ارتفاعات تركيز Ca2 + داخل الخلايا الحرة ([Ca2 +]i) في كل من BMMC و PMC، فقد لوحظ ارتفاع [Ca2 +]i القوي بعد تحفيز Endothelin -1 فقط في جزء صغير من BMMC. فشلت مستقبلات اللوكوترين C4 المنشط للسيستينيل من النوع الأول في إثارة [Ca2 +]i في أي من نموذجي الخلايا البدينة. تحفيز الهدف الذي تم تحديده مؤخرًا للعديد من أدوية الجزيئات الصغيرة المرتبطة بالتفاعلات التحسسية الزائفة الجهازية، Mrgprb2، مع المركب 48/80، وهو منشط للخلايا البدينة مع مستقبل غير معروف تمت دراسته لسنوات عديدة، أثار تذبذبات Ca2 + في BMMC و [Ca2 +]i القوي يرتفع في PMCs على نحو مماثل لتلك التي أثارها تحفيز FcεRI. يمكن أيضًا إثارة ارتفاع [Ca2 +]i في PMC بواسطة ناهضات Mrgprb2 الأخرى مثل Tubocurarine و LL -37 والمادة P. يرتبط مدى [Ca2+]i بالارتفاع مع إزالة حبيبات الخلايا البدينة. كشف تحليل التعبير لقنوات TRPC كمرشحين محتملين يتوسطون في إدخال Ca2 + عن وجود نصوص لجميع أفراد عائلة TRPC الفرعية لقنوات TRP في PMCs. تم تقليل سعة ومساحة المنطقة تحت المنحنى للمركب 48/80 -إثارة [Ca2 +]i ارتفاع بنسبة ~20 ٪ في القشرة المخروطية من Trpc1/4/6 -/- الفئران مقارنة بـ Trpc1/4 -/- فئران التحكم المطابقة للقمامة، في حين أن FcεRI -إثارة [Ca2 +]i ارتفاع لم يتغير. أظهرت تسجيلات مشبك التصحيح كامل الخلية أن الانخفاض في المركب 48/80 المستثار [Ca2 +]i ارتفاع في Trpc1/4/6 -/- PMC كان مصحوبًا بسعة منخفضة لتيارات الكاتيون المستحثة بالمركب 48/80 والتي أظهرت سمات نموذجية لتيارات TRPC. توضح هذه الدراسة معًا أن PMC هي نموذج مناسب للخلايا البدينة لدراسة آليات تنشيط الخلايا البدينة بوساطة مستقبلات Mrgprb2، وتكشف أن قنوات TRPC تساهم جزئيًا على الأقل في تنشيط الخلايا البدينة بوساطة Mrgprb2 ولكن لا تتبع تحفيز FcεRI. ومع ذلك، لا يزال يتعين تحديد القنوات التي تجري معظم دخول Ca2 + في الخلايا البدينة التي يسببها تحفيز مستقبلات Mrgprb2.

Translated Description (French)

Les mastocytes sont un groupe hétérogène de cellules immunitaires. La classification la plus simple et communément acceptée les divise en deux groupes en fonction de leur teneur en protéase. Nous avons comparé l'action de divers sécrétagogues sur les mastocytes dérivés de la moelle osseuse (BMMC) et péritonéaux (PMC) qui représentent des modèles classiques de mastocytes de type muqueux et conjonctif chez la souris. Alors que la stimulation antigénique des récepteurs FcεRI était tout aussi efficace pour déclencher des élévations de la concentration de Ca2+ intracellulaire libre ([Ca2+]i) à la fois dans le BMMC et le PMC, une augmentation robuste de [Ca2+]i après la stimulation de l'endothéline-1 n'a été observée que dans une fraction du BMMC. Les récepteurs du leucotriène C4 activant le cystéinyl leucotriène de type I n'ont pas réussi à évoquer une augmentation de [Ca2+]i dans l'un ou l'autre modèle de mastocytes. Stimulation de la cible récemment identifiée de nombreux médicaments à petites molécules associés à des réactions pseudo-allergiques systémiques, Mrgprb2, avec le composé 48/80, un activateur des mastocytes avec un récepteur inconnu étudié pendant de nombreuses années, a déclenché des oscillations de Ca2+ dans le BMMC et une augmentation robuste de [Ca2+]i dans les PMC de manière similaire à celle évoquée par la stimulation FcεRI. L'augmentation de la [Ca2+]i dans la PMC pourrait également être évoquée par d'autres agonistes de Mrgprb2 tels que la tubocurarine, la LL-37 et la substance P. L'ampleur de l'augmentation de la [Ca2+]i est corrélée à la dégranulation des mastocytes. L'analyse de l'expression des canaux TRPC en tant que candidats potentiels médiant l'entrée de l'agoniste Ca2+ a révélé la présence de transcrits de tous les membres de la sous-famille TRPC des canaux TRP dans les PMC. L'amplitude et l'ASC de l'augmentation de la [Ca2+]i évoquée par le composé 48/80 ont été réduites d'environ20% chez la PMC des souris Trpc1/4/6-/– par rapport aux souris témoins allumées Trpc1/4-/–, tandis que l'augmentation de la [Ca2+]i évoquée par FcεRI n'a pas été modifiée. Les enregistrements de patch clamp de cellules entières ont montré que la réduction de l'augmentation de [Ca2+]i évoquée par le composé 48/80 dans Trpc1/4/6-/– PMC était accompagnée d'une amplitude réduite des courants cationiques induits par le composé 48/80 qui présentaient des caractéristiques typiques des courants TRPC. Ensemble, cette étude démontre que les PMC sont un modèle de mastocytes approprié pour étudier les mécanismes d'activation des mastocytes par le récepteur Mrgprb2, et elle révèle que les canaux TRPC contribuent au moins partiellement à l'activation des mastocytes par le récepteur Mrgprb2 mais ne suivent pas la stimulation FcεRI. Cependant, les canaux conduisant la majeure partie de l'entrée de Ca2+ dans les mastocytes déclenchés par la stimulation du récepteur Mrgprb2 restent à identifier.

Translated Description (Spanish)

Los mastocitos son un grupo heterogéneo de células inmunitarias. La clasificación más simple y comúnmente aceptada los divide en dos grupos según su contenido de proteasa. Hemos comparado la acción de diversos secretagogos en mastocitos derivados de la médula ósea (BMMC) y peritoneales (PMC) que representan modelos clásicos de mastocitos de tipo mucoso y de tejido conectivo en ratones. Mientras que la estimulación antigénica de los receptores FcεRI fue igualmente eficaz para desencadenar aumentos de la concentración de Ca2+ intracelular libre ([Ca2+]i) tanto en BMMC como en PMC, se observó un aumento robusto de [Ca2+]i después de la estimulación con endotelina-1 solo en una fracción de BMMC. El leucotrieno C4 que activa los receptores de cisteinil leucotrieno tipo I no pudo evocar el aumento de [Ca2+]i en ninguno de los modelos de mastocitos. La estimulación de la diana recientemente identificada de muchos fármacos de molécula pequeña asociados con reacciones pseudoalérgicas sistémicas, Mrgprb2, con el compuesto 48/80, un activador de mastocitos con receptor desconocido estudiado durante muchos años, desencadenó oscilaciones de Ca2+ en BMMC y un aumento robusto de [Ca2+]i en PMC de manera similar a la provocada por la estimulación con FcεRI. El aumento de [Ca2+]i en PMC también podría ser evocado por otros agonistas de Mrgprb2 como Tubocurarina, LL-37 y Sustancia P. El grado de aumento de [Ca2+]i se correlacionó con la desgranulación de mastocitos. El análisis de la expresión de los canales TRPC como posibles candidatos que median la entrada de Ca2+ evocada por el agonista reveló la presencia de transcripciones de todos los miembros de la subfamilia TRPC de canales TRP en PMC. La amplitud y el AUC del aumento de [Ca2+]i evocado por el compuesto 48/80 se redujeron en ~20% en PMC de ratones Trpc1/4/6-/– en comparación con ratones de control de la misma camada Trpc1/4-/–, mientras que el aumento de [Ca2+]i evocado por FcεRI no se alteró. Los registros de pinzamiento zonal de células enteras mostraron que la reducción en el aumento de [Ca2+]i evocado por el compuesto 48/80 en Trpc1/4/6-/– PMC estuvo acompañada por una amplitud reducida de las corrientes de cationes inducidas por el Compuesto 48/80 que exhibieron características típicas de las corrientes de TRPC. En conjunto, este estudio demuestra que las PMC son un modelo de mastocitos apropiado para estudiar los mecanismos de activación de mastocitos mediada por el receptor Mrgprb2, y revela que los canales TRPC contribuyen al menos parcialmente a la activación de mastocitos mediada por Mrgprb2, pero no después de la estimulación con FcεRI. Sin embargo, los canales que conducen la mayor parte de la entrada de Ca2+ en los mastocitos desencadenados por la estimulación del receptor Mrgprb2 aún no se han identificado.

Files

pdf.pdf

Files (1.7 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:6db9e62091c46cb736d3d16efd46ce2a
1.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحليل خلايا الصاري المستثارة بمستقبلات Mrgprb2Ca2 + في خلايا الصاري المشتقة من نخاع العظم (BMMC) والبريتوني (PMC) للفئران التي تعاني من نقص في TRPC
Translated title (French)
Analyse de la signalisation du Ca2+ induite par le récepteur Mrgprb2 dans les mastocytes de souris déficientes en TRPC dérivés de la moelle osseuse (BMMC) et péritonéaux (PMC)
Translated title (Spanish)
Análisis de la señalización de Ca2+ provocada por el receptor Mrgprb2 en mastocitos derivados de médula ósea (BMMC) y peritoneales (PMC) de ratones deficientes en TRPC

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3015471235
DOI
10.3389/fimmu.2020.00564

Is supplement to
https://openalex.org/W4366338355 (Other)
https://openalex.org/W4288713538 (Other)
https://openalex.org/W3189796437 (Other)
https://openalex.org/W3082900335 (Other)
https://openalex.org/W3028747759 (Other)
https://openalex.org/W3010009283 (Other)
https://openalex.org/W2807163768 (Other)
https://openalex.org/W2376279247 (Other)
https://openalex.org/W2170874661 (Other)
https://openalex.org/W2126469092 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1491326478
  • https://openalex.org/W1521973016
  • https://openalex.org/W1536615603
  • https://openalex.org/W1598488986
  • https://openalex.org/W1831625328
  • https://openalex.org/W1965018866
  • https://openalex.org/W1967629432
  • https://openalex.org/W1979010468
  • https://openalex.org/W1986528258
  • https://openalex.org/W1986528883
  • https://openalex.org/W1987536193
  • https://openalex.org/W1991534768
  • https://openalex.org/W1997746126
  • https://openalex.org/W1999767268
  • https://openalex.org/W2001417329
  • https://openalex.org/W2025036398
  • https://openalex.org/W2031966403
  • https://openalex.org/W2034349452
  • https://openalex.org/W2038531813
  • https://openalex.org/W2042319464
  • https://openalex.org/W2045577652
  • https://openalex.org/W2046318104
  • https://openalex.org/W2053968716
  • https://openalex.org/W2056450747
  • https://openalex.org/W2056811697
  • https://openalex.org/W2062801239
  • https://openalex.org/W2065375178
  • https://openalex.org/W2074201415
  • https://openalex.org/W2078570781
  • https://openalex.org/W2086923184
  • https://openalex.org/W2088412949
  • https://openalex.org/W2102204826
  • https://openalex.org/W2107123744
  • https://openalex.org/W2107270966
  • https://openalex.org/W2107735101
  • https://openalex.org/W2111014018
  • https://openalex.org/W2112645751
  • https://openalex.org/W2145420458
  • https://openalex.org/W2151860118
  • https://openalex.org/W2156573769
  • https://openalex.org/W2157856809
  • https://openalex.org/W2162992359
  • https://openalex.org/W2272622027
  • https://openalex.org/W2273060563
  • https://openalex.org/W2315728565
  • https://openalex.org/W2400972083
  • https://openalex.org/W2403530540
  • https://openalex.org/W2519300650
  • https://openalex.org/W2566608416
  • https://openalex.org/W2583185711
  • https://openalex.org/W2589947839
  • https://openalex.org/W2595605857
  • https://openalex.org/W2596617873
  • https://openalex.org/W2742493474
  • https://openalex.org/W2770227510
  • https://openalex.org/W2791242949
  • https://openalex.org/W2805919299
  • https://openalex.org/W2882444699
  • https://openalex.org/W2914010879
  • https://openalex.org/W2915048342
  • https://openalex.org/W2941335149
  • https://openalex.org/W2976830222
  • https://openalex.org/W42294736