A historic perspective on the current progress in elucidation of the biologic significance of non-neuronal acetylcholine

Grando, Sergei A.; Kawashima, Koichiro; Wessler, Ignaz

doi:10.1016/j.intimp.2020.106289

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“…B. bei Immunkrankheiten oder der Alzheimerschen Demenz; ebenso könnten sie bei Osteoporose, evtl. gar Krebserkrankungen helfen .…”

Section: Cholinerge Mechanismen Sind Uraltunclassified

“…Die BChE hat sich durch Genduplikation aus einer Frühform der AChE, möglicherweise schon während der kambrischen Explosion, entwickelt . Offensichtlich hält die cholinerge Geschichte wichtige Kapitel abseits von Nervensystemen bereit, denen inzwischen unter der Überschrift nicht‐neuronale cholinerge Systeme (NNCS) eigene Symposien und Monographien gewidmet werden . Die verschiedenen nikotinischen und muskarinischen Acetylcholinrezeptoren (nAChRs, mAChRs) hätten dabei alle ihre eigene Geschichte verdient.…”

Section: Cholinerge Mechanismen Sind Uraltunclassified

“…Der Nikotineffekt wurde durch einen Inhibitor des nikotinischen α7‐Acetylcholinrezeptors gehemmt. Somit waren auch in diesem Modell die Effekte ACh‐abhängig und über einen nikotinischen Rezeptor vermittelt, der bei verschiedenen Krankheiten eine wesentliche Rolle spielt . (3) In pränatalen ChE‐KO‐Mäusen, bei denen entweder AChE, BChE oder beide Cholinesterasen ausgeschaltet waren (hier A – B + , A + B – , A – B – genannt, ), wurden weitreichende Veränderungen der Verknöcherung gefunden (Abbildung , Aufmacher gibt einen Überblick).…”

Section: Sind Die In Vitro‐befunde Zu Cholinesterasen Auch In Vivo Reunclassified

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Cholinesterasen mit Nebenjobs

Sperling¹,

Janine²,

Willbold³

et al. 2020

Biologie in unserer Zeit

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Zusammenfassung Sowohl die frühe phylogenetische und ontogenetische Existenz von cholinergen Systemen, als auch das Vorkommen in nicht‐neuronalen Geweben legen cholinerge und nicht‐cholinerge Funktionalitäten nahe, die weit über deren klassische Funktion an Synapsen hinausgehen. Die Fähigkeit von Cholinesterasen zur Bildung riesiger Proteinkomplexe eröffneten ihnen vielseitige Funktionsfelder. Schon in Stammzellen vertreten, begünstigen Cholinesterasen im Verbund mit Komponenten der Zellmatrix die Zelldifferenzierung; dabei erscheint ihre Enzymaktivität (teilweise) als nicht notwendig. Dies wurde durch Effekte inaktiver AChE in nicht‐neuronalen Zellen einerseits, und davon unabhängig durch die Entdeckung der CLAM‐Proteinfamilie beeindruckend untermauert. Vieles spricht somit dafür, dass die ursprünglichen Funktionsfelder der Cholinesterasen, wie auch von cholinergen Systemen insgesamt, in allgemeinen Zell‐Zell‐Wechselwirkungen zu suchen sind. Diese Einsichten wurden hier an einigen Zellkulturstudien und ausgewählten Beispielen der Normalentwicklung dargestellt. In der Wirbeltierretina beeinflussen die als erste differenzierenden cholinergen Amakrinzellen die Netzwerkbildung. Nicht weniger bedeutend ist das cholinerge System bei der Bildung von Röhrenknochen. Acetylcholin beschleunigt die Knochenbildung, und die Cholinesterasen regulieren dabei nicht nur dessen Konzentration, sondern spielen beide zudem strukturelle Rollen. Ebenso überzeugend ist eine Studie an Froschlarven, die zeigt, dass bei der Darmbildung von Xenopus laevis sehr wohl das AChE‐Protein, aber nicht dessen Enzymaktivität beteiligt ist. Die volle Aufklärung der Wirkungsweise der Cholinesterasen ist notwendig, denn eine Vielzahl von spezifischen Anticholinesterasen finden breite Anwendungen in wichtigen gesellschaftlichen Bereichen (Landwirtschaft, Gesundheit, Sicherheit). Die Forschung hat dies erkannt und widmet sich verstärkt nicht nur den Cholinesterasen, sondern insgesamt der Aufklärung nicht‐neuronaler cholinerger Systeme (NNCS).

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“…B. bei Immunkrankheiten oder der Alzheimerschen Demenz; ebenso könnten sie bei Osteoporose, evtl. gar Krebserkrankungen helfen .…”

Section: Cholinerge Mechanismen Sind Uraltunclassified

Section: Sind Die In Vitro‐befunde Zu Cholinesterasen Auch In Vivo Reunclassified

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Cholinesterasen mit Nebenjobs

Sperling¹,

Janine²,

Willbold³

et al. 2020

Biologie in unserer Zeit

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“…Different reviews have described extensively the nature, structure and function of nAChR [10,11,20]. The presence of functional CS in non-neuronal cells are actually well established [21,22]. Thus, it is now accepted that ACh acts as a main signaling molecule safeguarding the homeostasis of the entire living organisms from protists to mammals with bacteria and archaea considered as the starting points of the universal phylogenetic tree [23][24][25][26][27].The CS is involved in non-neuronal cells, considered non excitable cells (i.e.…”

Section: Physical Characteristicsmentioning

confidence: 99%

Nicotine Changes Airway Epithelial Phenotype and May Increase the SARS-COV2 Infection Severity

Lupacchini¹,

Maggi²,

Tomino³

et al. 2020

Preprint

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(1) Background: Nicotine is implicated in the SARS-COV-2 infection through activation of the α7-nAChR and over-expression of ACE2. Our objective is to clarify the role of nicotine in SARS-CoV-2 infection exploring its molecular and cellular activity. (2) Methods: HBEpC or si-mRNA-α7-HBEpC were treated for 1, 48 h or continuously with 10-7 M Nicotine, a concentration mimicking human exposure to a cigarette. Cell viability and proliferation were evaluated by trypan blue dye exclusion and cell counting, migration by cell migration assay, senescence by SA-beta-Gal activity, and anchorage-independent growth by cloning in soft agar. Expression of Ki67, p53/phospho-p53, VEGF, EGFR/pEGFR, phospho-p38, intracellular Ca+2, ATP and EMT were evaluated by ELISA and/or western blotting. (3) Results: Nicotine induced through α7-nAChR (i) increase in cell viability (ii) cell proliferation; (iii) Ki67 over-expression, (iv) phospho-p38 up-regulation (v) EGFR/pEGFR over-expression; (vi) increase in basal Ca+2 concentration, (vii) reduction of ATP production; (viii) decreased level of p53/phospho-p53, (ix) delayed senescence, (x) VEGF increase, (xi) EMT and consequent (xii) enhanced migration, and (xiii) ability to grow independently of the substrate. (4) Conclusions: Based on our results and on evidence showing that Nicotine potentiates viral infection it is likely that Nicotine is involved in SARS-CoV-2 infection and severity

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“…It is now known that non-neuronal cholinergic systems present in various tissues and organs are involved in diverse physiological and pathophysiological processes, including immune and inflammatory responses, wound healing, cancer development and progression, and cardiovascular, respiratory, digestive, and orthopedic diseases (for further details, please see the reviews [1][2][3]). In 2019, the 5th international symposium on non-neuronal ACh was held in Long Beach, CA, USA (27)(28)(29); presented were results from numerous ongoing studies on the non-neuronal cholinergic system in the context of diverse cells and organs (please see the proceedings "The 5th International Symposium on Non-neuronal Acetylcholine" [4]). Given the recent publication of extensive and comprehensive reviews on the "cholinergic anti-inflammatory pathway" [2,3,5], in this review we will focus mainly on the cholinergic system in immune cells.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Regulation of Immune Functions by Non-Neuronal Acetylcholine (ACh) via Muscarinic and Nicotinic ACh Receptors

Mashimo

Moriwaki

Misawa

et al. 2021

IJMS

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Acetylcholine (ACh) is the classical neurotransmitter in the cholinergic nervous system. However, ACh is now known to regulate various immune cell functions. In fact, T cells, B cells, and macrophages all express components of the cholinergic system, including ACh, muscarinic, and nicotinic ACh receptors (mAChRs and nAChRs), choline acetyltransferase, acetylcholinesterase, and choline transporters. In this review, we will discuss the actions of ACh in the immune system. We will first briefly describe the mechanisms by which ACh is stored in and released from immune cells. We will then address Ca2+ signaling pathways activated via mAChRs and nAChRs on T cells and B cells, highlighting the importance of ACh for the function of T cells, B cells, and macrophages, as well as its impact on innate and acquired (cellular and humoral) immunity. Lastly, we will discuss the effects of two peptide ligands, secreted lymphocyte antigen-6/urokinase-type plasminogen activator receptor-related peptide-1 (SLURP-1) and hippocampal cholinergic neurostimulating peptide (HCNP), on cholinergic activity in T cells. Overall, we stress the fact that ACh does not function only as a neurotransmitter; it impacts immunity by exerting diverse effects on immune cells via mAChRs and nAChRs.

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A historic perspective on the current progress in elucidation of the biologic significance of non-neuronal acetylcholine

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Cholinesterasen mit Nebenjobs

Cholinesterasen mit Nebenjobs

Nicotine Changes Airway Epithelial Phenotype and May Increase the SARS-COV2 Infection Severity

Regulation of Immune Functions by Non-Neuronal Acetylcholine (ACh) via Muscarinic and Nicotinic ACh Receptors

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