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