Zašto virusi koji uzrokuju prehladu jače utječu na neke ljude?
Isti rinovirus koji uzrokuje prehladu i koji kod jedne osobe jedva da izaziva šmrcanje, kod drugih može uzrokovati tjedan dana začepljenog nosa, a kod trećih izazvati kašalj i probleme s disanjem koji ih mogu poslati u bolnicu.
Kako bi razumjeli kako se ove zimske smetnje odvijaju, zašto mogu biti toliko različite i kako ih učiniti manje teškima, istraživači s Medicinskog fakulteta Yale su tijekom četiri tjedna uzgajali matične stanice nosa u organoide, sićušne verzije sučelja između naših nosova i zraka - zajedno sa stanicama koje proizvode sluz ili imaju pričvršćene strukture nalik dlačicama zvane cilije koje pulsiraju u valovitom ritmu kako bi pomicale sluz i ostatke.
Zatim su znanstvenici zarazili taj nos rinovirusom, čestim uzrokom prehlade. Nakon što su ispitali tisuće pojedinačnih stanica, istraživači su otkrili da nije virus, već složenost odgovora u tisućama stanica nosa ono što određuje hoće li prehlada brzo proći ili će se razviti u nešto ozbiljnije.
U studiji objavljenoj u časopisu Cell Press Blue, istraživači kažu da je brza proizvodnja proteina zvanog interferon od strane zaraženih stanica držala rinovirus pod kontrolom, omogućujući mu da zarazi manje od dva posto stanica. Kada su potisnuli interferon, oko trećine stanica se zarazilo i rinovirus se razmnožio. Uključio se drugačiji imunološki senzor, a molekule povezane s upalom su se povećale, proizvodnja sluzi je prešla u prekomjernu brzinu, a cilije su usporile pulsiranje.
"Dio razloga zašto je njihov modelni sustav toliko moćan jest to što je redukcionistički. Sposobni su otkriti način na koji su ti putevi međusobno povezani ili da jedan može preuzeti kontrolu u odsutnosti drugog", rekao je za The Washington Post Patrick Mitchell, docent mikrobiologije na Sveučilištu u Washingtonu koji nije bio uključen u studiju.
Sebastian Johnston, profesor respiratorne medicine i alergija na Nacionalnom institutu za srce i pluća na Imperial Collegeu u Londonu, koji nije bio uključen u studiju, rekao je da novost studije nije bilo pojedinačno otkriće, već način na koji spaja dijelove kako bi otkrila detaljnu 'koreografiju' o tome kako imunološki sustav reagira na infekciju rinovirusom.
Duga potraga za lijekom za prehladu
Nije iznenađenje da su interferoni ključni u početnom odgovoru na infekciju. Ideja da se obitelj proteina koje tijelo oslobađa za borbu protiv bolesti može koristiti za liječenje prehlade prvi put je popularizirana početkom 1980-ih, a postojala je nada da se mogao naći lijek za sve virusne infekcije. No, napore da se interferon koristi kao lijek za prehladu komplicirale su nuspojave i poteškoće u davanju interferona dovoljno rano.
"Rinovirus je izazovan za proučavanje. Vjerojatno je najčešći respiratorni virus kod ljudi, ali zapravo ne inficira druge životinje", rekla je Ellen Foxman, izvanredna profesorica laboratorijske medicine i imunobiologije na Yaleu koja je vodila rad. Modeli koje uzgaja omogućuju joj da, stanicu po stanicu, rasplete kako se infekcije razvijaju i kako se drže pod kontrolom, što daje nadu za liječenje. "Ključ je kako potaknuti taj odgovor", dodala je.
Njezin tim se nada da će razumjeti što dovodi do snažnog odgovora interferona kod nekih ljudi, ali ne i kod drugih. Također ju je zaintrigiralo to što su, kada je odgovor interferona bio blokiran, stanice dišnih putova osjetile virus putem prisutnosti drugog virusnog enzima, pokrećući upalni odgovor koji bi također mogao biti meta.
"Uzrokuje veliku proizvodnju sluzi, kašljanje i kihanje, a stvaranje sluzi je način na koji se virus širi", objasnila je Foxman. "Kada se ti simptomi pojave u plućima, to je ono što začepljuje dišne putove, a kada se ti simptomi pojave u nosu, to je ono što uzrokuje prehladu."
Postoji razlog zašto je prehlada toliki izazov za riješiti: nije jednostavno razdvojiti imunološke odgovore kako bi se znalo koji su korisni, koji pomažu u kontroli infekcije, a koji doprinose težini simptoma. "Da je ovo bio jednostavan problem za riješiti, riješen bi već davno. Elegantni način na koji se tijelo bori protiv ovih infekcija vrlo rano, na vrlo malen način prije nego što postanu velike, nije nešto što sada možemo replicirati", rekla je Foxman.