Proč se respirační viry šíří hlavně v zimě? Vědci přišli s novým vysvětlením

Výzkumníci objevili dosud neznámou imunitní reakci uvnitř nosu, která bojuje proti virům způsobujícím infekce horních cest dýchacích. Další testy odhalily, že tato ochranná reakce je při nižších teplotách výrazně slabší – a to zvyšuje pravděpodobnost nákazy.

Nová studie, která vyšla v časopise The Journal of Allergy and Clinical Immunology, nabízí vysvětlení, proč se viry, jako je běžné nachlazení, chřipka nebo covid-19, častěji objevují v chladnějším ročním období.

„Obvykle se mělo za to, že sezóna nachlazení a chřipky nastává v chladnějších měsících, protože lidé se více zdržují v místnostech, kde se viry přenášené vzduchem mohou snadněji šířit,“ uvádí hlavní autor studie Benjamin S. Bleier. „Naše studie ale našla biologickou příčinu sezónních výkyvů virových infekcí horních cest dýchacích, které každoročně pozorujeme a které se naposledy projevily během pandemie covidu-19.“

První linie obrany se nachází v nose

Nos je jedním z prvních míst kontaktu mezi vnějším prostředím a vnitřkem těla.  A proto je také nejpravděpodobnějším místem, kudy do organismu vstupují jeho nepřátelé – viry, bakterie a spóry – způsobující různá onemocnění. Patogeny pak člověk vdechne, anebo se dostanou do přední části nosu, odkud si zpětně razí cestu dýchacími cestami do těla a infikují buňky. To může vést k infekci horních cest dýchacích. Způsob, jakým se dýchací cesty chrání před těmito patogeny, ale nebyl dlouho dostatečně objasněn.

Až studie z roku 2018, kterou vedl právě Benjamin Bleier společně s Mansoorem Amijim, odhalila vrozenou imunitní reakci, která se spouští při vdechování bakterií nosem: Bakterie byly detekovány buňkami v přední části nosu, které následně uvolnily do hlenu miliardy drobných váčků naplněných tekutinou, ty pak bakterie obklopily a zaútočily na ně. Doktor Bleier přirovnává uvolnění tohoto roje ke „kopnutí do vosího hnízda“.

Studie z roku 2018 také ukázala, že tyto váčky označované zkratkou EV (extracellular vesicles, mimobuněčné váčky) přepravují ochranné antibakteriální proteiny hlenem z přední části nosu do jeho zadní části podél dýchacích cest. A pak chrání další buňky před bakterií dříve, než se dostane příliš daleko do těla.

V rámci nové studie se vědci snažili zjistit, jestli tuto imunitní reakci vyvolávají také viry vdechované nosem, které jsou zdrojem některých nejčastějších infekcí horních cest dýchacích – ať je to rýma, chřipka nebo třeba covid.

Námraza v nose

V rámci tohoto výzkumu vědci analyzovali, jak buňky a vzorky nosní tkáně odebrané z nosů pacientů podstupujících operaci a zdravých dobrovolníků reagovaly na tři viry: jeden koronavirus a dva rhinoviry, tedy patogeny zodpovědné za běžnou rýmu.

Zjistili, že každý z virů vyvolal u nosních buněk reakci připomínající výše popsané kopnutí do vosího hnízda. A objevili i mechanismus, který se podílí na této reakci proti virům. Po uvolnění fungovaly EV jako jakési návnady nebo falešné cíle. Nesly totiž receptory, na něž se virus navázal, místo aby napadal samotné nosní buňky. Na rozdíl od buněk se ve váčcích nedokáže množit, takže umírá.

„Čím více návnad, tím dříve mohou EV vyhubit viry v hlenu, než se viry stihnou navázat na nosní buňky,“ poznamenávají autoři.

Výzkumníci pak nakonec otestovali, jak tuto reakci ovlivňují nižší teploty. To je v případě nosní imunity obzvláště důležité vzhledem k tomu, že vnitřní teplota nosu je silně závislá na teplotě vnějšího vzduchu, který člověk vdechuje.

Vzali zdravé dobrovolníky z prostředí s pokojovou teplotou a vystavili je na 15 minut teplotě 4,4 stupně Celsia;  zjistili, že teplota uvnitř nosu klesla asi o pět stupňů Celsia. Toto snížení teploty pak aplikovali na vzorky nosní tkáně a pozorovali výrazné oslabené výše popsané imunitní odpovědi. Množství EV vylučovaných nosními buňkami se snížilo téměř o dvaačtyřicet procent a antivirové proteiny v EV byly oslabené.

„Dohromady je to dobré společné vysvětlení sezónních výkyvů infekcí horních cest dýchacích,“ dodali vědci. Slovo společné je přitom důležité; autoři totiž rozhodně neříkají, že by šlo o jediné vysvětlení. Spíše se jedná o další známý dílek zatím neznámé skládačky, která zahrnuje spoustu různých vlivů – roli dál mohou hrát také ony častější kontakty v místnostech, sušší vzduch nebo méně UV záření.

Výhledy

V popsaném výzkumu chtějí nyní vědci pokračovat. Cílem budoucích studií by mělo být zopakovat experimenty s jinými patogeny, například chřipkovým virem. Na základě těchto výsledků už také autoři přemýšlejí nad tím, jak je aplikovat jednou do praxe. Je možné, že by se dalo terapeuticky vyvolat a posílit vrozenou imunitní odpověď nosu – například lékem ve formě nosního spreje – která by zvýšila počet EV v nose.

Bude to ale ještě náročný proces, zatím se jedná pouze o základní výzkum, který má za cíl popsat existenci tohoto systému a jeho vlastnosti. V rámci vědeckého výzkumu můžou na nějaké snahy o zavedení do praxe dojít až za celou řadu let.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Mnohým AI chybí dostatečná opatření při dotazech vztažených k terorismu, varuje zpráva

Mnoho modelů umělé inteligence (AI) nemá dostatečné bezpečnostní mechanismy proti žádostem o „pomoc při teroristické operaci“, uvádí iniciativa Tech Against Terrorism v páteční zprávě.
před 5 hhodinami

Za padesát let zmizely tři čtvrtiny volně žijících obratlovců

Populace volně žijících obratlovců klesly v letech 1970 až 2022 v průměru o 73 procent. Největšími hrozbami pro tyto živočichy jsou ztráta a degradace stanovišť, nadměrné využívání přírodních zdrojů, klimatická změna, znečištění, invazní druhy nebo nemoci. Nejhůře jsou na tom sladkovodní populace živočichů, které poklesly průměrně o 85 procent. Vyplývá to ze Zprávy o stavu planety 2026 (Living Planet Report).
před 8 hhodinami

Emise skleníkových plynů za poslední dekádu měly dopad na sílu veder v Evropě, ukazuje studie

Když Evropu zasáhne mimořádná vlna veder, dokážou klimatologové poměrně dobře stanovit, jakou roli v ní sehrála člověkem způsobená změna klimatu. Nedávno publikovaná studie si ale klade mnohem složitější otázku – dá se v konkrétní vlně veder rozeznat vliv části skleníkových plynů, konkrétně těch, které lidstvo vypustilo teprve během posledních deseti let?
před 12 hhodinami

AI vyřešila stovky matematických problémů, tvrdí OpenAI. Vědci protestují

Společnost OpenAI zaměřená na výzkum a vývoj umělé inteligence (AI) zveřejnila rozsáhlou sbírku matematických výpočtů, které vytvořil její nový interní model. Podle deníku The New York Times (NYT) výsledky na jednu stranu odhalují, čeho jsou nejpokročilejší modely AI schopny, ale vyvolávají i otázku, do jaké míry se výsledky opírají o práci skutečných matematiků. Překotný vývoj AI také vyvolává obavy, že firmy technologii vyvíjejí rychleji, než se změně dokáže přizpůsobit akademické prostředí.
včera v 17:30‌‌

Rakovina dutiny ústní zabije ročně stovky Čechů. Člověk ji může odhalit sám, radí stomatolog

Stovky lidí ročně zbytečně zemřou na rakovinu dutiny ústní, hlavně proto, že se s touto diagnózou dostanou k lékaři pozdě. Ve skutečnosti mohou ale hodně udělat sami, tento nádor se dá totiž odhalit i pomocí samovyšetření. Včasný záchyt je pro toto zhoubné onemocnění klíčový, říká v rozhovoru pro ČT24 přednosta Stomatologické kliniky FN Plzeň Lukáš Hauer.
včera v 16:26‌‌

Větrné elektrárny mohou ochlazovat mořskou hladinu, ukázal výzkum

Spočítat dopady větrných elektráren na okolí není úplně snadné – zejména na moři, kde existuje spousta nejrůznějších vlivů, jejichž dopady komplikují vyhodnocení. Teď přišli s kvalifikovanými odhady experti ze Skotska.
včera v 13:12‌‌

Zemřela Margaret Hamiltonová, která vyvíjela programy pro NASA

Ve věku devadesáti let zemřela americká softwarová inženýrka Margaret Hamiltonová, která vedla tým, jenž vyvíjel letový software pro program Apollo amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA). Informoval o tom její někdejší zaměstnavatel, Massachusettský technický institut (MIT).
včera v 12:13‌‌

Největší soukromá archeologická společnost na světě končí, stovky vědců jsou bez práce

„Archeologie jako byznys s růstovou strategií“ – takový byl záměr americké soukromé společnosti Chronicle Heritage, která zaměstnávala stovky archeologů, antropologů a paleontologů. Na začátku října přestala fungovat, možná i kvůli obavám z budoucího nedostatku financí.
včera v 11:08‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.