Зимой частым явлением становятся болезни верхних дыхательных путей — чаще всего речь идет про насморк и заложенность носа. Сегодня их связывают с ранее неизвестным иммунным ответом внутри носа, борющимся с вирусами и бактериями, ответственными за развитие насморка. Об этом рассказали исследователи из Массачусетской ушной и глазной больницы, а также Северо-Восточного университета. Было показано, что эта защитная реакция подавляется под воздействием низких температур.
Результаты работы опубликованы в «Журнале аллергии и клинической иммунологии». Механизм, который открыли ученые, отмечают авторы, объясняет, почему разные вирусы — грипп, COVID-19, иные ОРВИ — с большей долей вероятности развиваются и широко распространяются в холодное время года.
«Традиционно считалось, что сезон простуды и гриппа приходится на более холодные месяцы, потому что люди чаще проводят в помещении, где воздушно-капельные вирусы могут легче распространяться», — сказал Бенджамин С. Блейер, доктор медицинских наук, директор трансляционных исследований оториноларингологии в больнице и старший автор исследования. «Однако наше исследование указывает на биологическую первопричину сезонных колебаний вирусных инфекций верхних дыхательных путей», — подчеркнул он.
Первая линия защиты
Нос — это первая зона, которая сталкивается с патогенами из окружающей среды. Человек их попросту вдыхает, или же они попадают в нос, когда его почесали немытыми руками. Внедрившиеся вирусы постепенно продвигаются вглубь, начинают размножаться, болезнь развивается. Как именно на это реагировал организм и какие механизмы местной защиты запускал, до конца не было определено точно, отмечают специалисты.
В 2018 году в Северо-Восточном университете исследователи выявили врожденный иммунный ответ, который запускается, когда патогенные микробы попадают в нос. Схема следующая: при вдыхании попали бактерии, иммунитет их обнаружил и выпустил в слизь носа огромное количество крошечных заполненных жидкостью мешочков (внеклеточных везикул). Они окружают патогены и атакуют их. Эти везикулы переносят защитные антибактериальные белки через слизь от передней части носа назад, чтобы не допустить более глубокое проникновение патогенов внутрь.
Работа, которую исследователи опубликовали сейчас, изучала, работает ли этот механизм и при попадании вируса в нос. Для анализа взяли образцы тканей носа у людей, перенесших операцию, и у полностью здоровых. Проверяли реакцию на три вируса — коронавирус и два риновируса, вызывающие простуду. Было определено, что каждый патоген приводит к реакции со стороны везикул, при этом сигнальный путь (защитный механизм) у них другой, в отличие от того, что используется при бактериальном инфицировании. Здесь везикулы выступали как приманки, неся при этом рецепторы, с которыми вместо клеток носа связывается вирус. То есть фактически защита строится на подмене.
«Чем больше приманок, тем больше может быть уничтожено вирусов в слизи, прежде чем они получат возможность связываться с клетками носа. Это и подавляет инфекцию», — сказали ученые.
Далее было проверено, как влияют на такую реакцию низкие температуры. Это актуально, так как внутренняя температура в полости носа зависит от температуры вдыхаемого воздуха. Здоровые добровольцы переместились из помещений с комнатной температурой в среду, где было лишь около +4 градусов, и пробыли там 15 минут. После чего выяснилось, что внутри носа температура опустилась на 5 градусов. Также ученые проверили воздействие снижения температур и на образцы взятых ранее тканей, обнаружив по итогу притупление иммунного ответа. Количество везикул, которые вырабатывают клетки внутри носа, снизилось почти на 42%. Это и объясняет механизм сезонного роста инфекций верхних дыхательных путей.
Теперь ученые планируют провести дальнейшие исследования, которые должны проверить реакцию с другими патогенами. Результаты работ могут помочь в создании терапевтических средств, которые позволят простимулировать или дополнительно усилить врожденный местный иммунитет, считают специалисты.
При подготовке материала использованы следующие источники: