The impact of nicotine on the physiology of pancreatic stellate cells: signalling and functional aspects

Palenie tytoniu jest powszechnie uznanym czynnikiem ryzyka wielu chorób, w tym chorób układu krążenia, układu oddechowego i różnych form raka. Wśród tych schorzeń, przewlekłe zapalenie trzustki i rak trzustki stanowią poważne zagrożenie zdrowotne, ze względu na ich ciężki przebieg i ograniczone możliwości terapeutyczne. Pomimo znanego związku między paleniem a chorobami trzustki, dokładne mechanizmy molekularne, za pomocą których nikotyna pogarsza stan trzustki, są nadal nie do końca poznane.Nikotyna, jeden z głównych bioaktywnych składników dymu papierosowego, wpływa na różne procesy komórkowe, w tym reakcje zapalne, angiogenezę oraz szlaki sygnalizacji komórkowej. W niniejszym badaniu zbadano wpływ nikotyny na sygnalizację wapniową w ludzkich komórkach stelarnych trzustki (hPSC), ujawniając kluczowe mechanizmy oraz definiując zaangażowanie specyficznych receptorów i reaktywnych form tlenu (ROS). Badania wykazały, że nikotyna aktywuje kanał TRPA1, co prowadzi do zwiększenia poziomu wewnątrzkomórkowego Ca²⁺. Wyniki te podkreślają kluczową rolę kanału TRPA1 w sygnalizacji Ca2+ wywołanej nikotyną w PSC i wskazują na potencjalne cele terapeutyczne w leczeniu chorób trzustki związanych z paleniem tytoniu. Eksperymenty z użyciem antyoksydantu (N-acetylocysteiny, NAC) sugerują, że reakcje wapniowe wywołane przez nikotynę mogą być wzmacniane przez ROS, chociaż sama nikotyna wydaje się bezpośrednio nie generować ROS w hPSC w trakcie ograniczonych czasowo eksperymentów. Co istotne, nikotyna nie wpływa na ekspresję genów związanych ze zwłóknieniem, co sugeruje, że jej efekt pro-zwłóknieniowy w tkance może nie być wynikiem bezpośredniego działania na hPSC.

Tobacco smoking is a well-documented risk factor for numerous diseases, including cardiovascular diseases, respiratory diseases, and various forms of cancer. Among these, chronic pancreatitis and pancreatic cancer are particularly concerning due to their severe health implications and limited treatment options. Despite the clear link between smoking and pancreatic diseases, the precise molecular mechanisms through which nicotine exacerbates pancreatic conditions remain inadequately understood.Nicotine, one of the main bioactive components of cigarette smoke, influences various cellular processes, including inflammatory responses, angiogenesis, and cellular signalling pathways. This study examines the effect of nicotine on calcium signaling in human pancreatic stellate cells (hPSCs), elucidating key mechanisms and the involvement of specific receptors and reactive oxygen species (ROS). The research shows that nicotine activates the TRPA1 channel, leading to an increase in intracellular Ca²⁺ levels. These findings underscore the crucial role of the TRPA1 channel in the mechanisms of nicotine's action on pancreatic stellate cells and point to potential therapeutic targets for treating smoking-related pancreatic diseases. Experiments with the antioxidant N-acetylcysteine (NAC) suggest that the calcium responses induced by nicotine may be enhanced by reactive oxygen species (ROS), although nicotine itself does not appear to directly generate ROS in qhPSCs during the timeframe of these experiments. Importantly, nicotine does not affect the expression of fibrogenic genes, suggesting that its pro-fibrotic effects likely do not stem from a direct influence of nicotine on hPSCs.