Как студеното време ни "настива"

Отдавна хората свързват студа с боледуването. С появата на теорията за микробите лекарите и учените започват да подозират, че не температурата сама по себе си кара хората да се разболяват, а по-скоро нещо в по-суровите условия отслабва имунната система, което позволява на вирусите, на които хората са изложени - като тези, които стоят зад обикновената настинка, грипа или COVID-19 - да надделеят по-лесно. Въпреки това точните причини, поради които ниските температури повишават податливостта към инфекции, остават неясни, така че сезонността обикновено се обяснява с променящите се модели на човешко поведение - особено със склонността към струпване на хора в затворени помещения, за да се избегне студеното време.

Публикувано наскоро в The Journal of Allergy and Clinical Immunology изследване предлага механизъм, който може да обясни как студът влияе върху настинката: Защитата на носните клетки е по-слаба, когато са студени.

"Обикновено се смяташе, че сезонът на настинките и грипа настъпва през по-хладните месеци, защото хората се застояват повече на закрито, където вирусите, пренасяни по въздушен път, могат да се разпространяват по-лесно", заявява в прессъобщение съавторът на изследването Бенджамин Блеър (Benjamin Bleier), директор на транслационните изследвания в областта на отоларингологията в бостънската болница Mass Eye and Ear. "Нашето проучване обаче посочва биологична първопричина за сезонните вариации на вирусните инфекции на горните дихателни пътища, които наблюдаваме всяка година, демонстрирани напоследък по време на пандемията COVID-19."

Защита от първа линия в носа

Носът е една от първите точки на контакт между външната среда и вътрешността на тялото и като такъв е вероятна входна точка за болестотворни патогени. Патогените се вдишват или директно се отлагат (например от ръцете) в предната част на носа, където си проправят път през дихателните пътища и в тялото, заразявайки клетките, което може да доведе до инфекция на горните дихателни пътища.

Изследователите провеждат in vitro експерименти с носни клетки, взети от здрави хора доброволци, като измерват реакцията им към три вируса, причиняващи настинка (коронавирус и два риновируса).

При нормални температурни условия тези клетки - които в естествени условия се намират близо до предната част на носа и следователно са сред първите, с които се сблъсква нахлуващият вирус - реагират на вирусите, предизвиквайки освобождаването на "рояк" от извънклетъчни везикули, както се казва в изследването. Това се задейства по малко по-различен сигнален път от тези, които се освобождават в отговор на бактерии: протеинът Тол-подобен рецептор 3 (TLR3 - Toll-like receptor 3) открива наличието на вируси и в отговор започва имунен отговор, който завършва с освобождаването на рояк извънклетъчни везикули.

По-нататъшният анализ разкрива, че при типичните за носа температури повърхностите на освободените по този начин извънклетъчни везикули са покрити с рецептори, които тестваните вируси обикновено използват, за да се свържат и да нахлуят в носните клетки. Всъщност повърхностите на извънклетъчните везикули са имали 20 пъти повече такива вирусни рецептори, отколкото мембраните на клетките, което прави извънклетъчните везикули ефективни примамки, обяснява Блеер пред CNN. Проучването установява също, че извънклетъчните везикули са заредени с микроРНК miR-17, която неутрализира трите вируса, блокирайки тяхната репликация.

Но когато температурата на клетките падне с 5°С - по подобие на температурния спад, който се наблюдава в носа на хора, подложени на почти смразяващ студ - броят на извънклетъчните везикули, освободени от тъканните проби, намалява с 42%.

Тези извънклетъчни везикули също така имат по-малко повърхностни рецептори, което означава, че вирусите е по-малко вероятно да се свържат с тях върху носните клетки, и съдържат по-малко miR-17 - което показва, че престоят на студено потиска носната имунна система по три начина едновременно.

Но ринологът от Медицинския факултет на Станфордския университет Зара Пател (Zara Patel), която не е работила по изследването, предупреждава CNN, че няма гаранция, че експериментите in vitro ще бъдат възпроизведени in vivo.

Терапевтичен потенциал

Съавторът на изследването Мансур Амия (Mansoor Amija), фармацевтичен учен и инженер-химик в Североизточния университет, предполага в прессъобщението на университета, че разкриването на този антивирусен защитен механизъм от екипа му може да доведе до нови интервенции, "използвайки естественото явление в носа, за да потисне предаването на вируси". Например, той предполага, че откритията могат да помогнат на учените да създадат изкуствени версии на извънклетъчните везикули, които да действат като "гъбички за вируси", и посочва откритата miRNA като "антивирусно съединение, което унищожава [вируса], преди той да зарази същинската клетка", което би могло да се изследва допълнително терапевтично.

Междувременно проучването предлага допълнителен стимул за носене на маска тази зима, отбелязва Блеер пред CNN, подчертавайки, че маската може да подейства "като пуловер на носа". Пател е на същото мнение: "Колкото по-топла е интраназалната среда, толкова по-добре ще работи този вроден имунен защитен механизъм", посочва тя пред изданието.

Справка: Cold exposure impairs extracellular vesicle swarm–mediated nasal antiviral immunity
Di Huang, Maie S. Taha, Angela L. Nocera, Alan D. Workman, Mansoor M. Amiji, Benjamin S. Bleier
The Journal of Allergy and Clinical Immunology Published:December 06, 2022 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jaci.2022.09.037

Източник: 

How Cold Weather May Help You Catch a Cold, THE SCIENTIST

Why Upper Respiratory Infections Are More Common in Colder Temperatures, Harvard Medicine magazine