Όταν ο ρινοϊός, η πιο συχνή αιτία του κοινού κρυολογήματος, εισέρχεται στις ρινικές διόδους, τα κύτταρα που καλύπτουν το εσωτερικό της μύτης ενεργοποιούνται αμέσως για να αντιμετωπίσουν τη λοίμωξη. Τα κύτταρα αυτά συνεργάζονται, ενεργοποιώντας ένα ευρύ φάσμα αντιιικών μηχανισμών, με στόχο να περιορίσουν τον ιό και να εμποδίσουν την εξάπλωσή του.
Σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 19 Ιανουαρίου στο περιοδικό Cell Press Blue, αυτή η πρώιμη κυτταρική αντίδραση παίζει καθοριστικό ρόλο τόσο στο αν κάποιος θα αρρωστήσει όσο και στη σοβαρότητα των συμπτωμάτων. Τα ευρήματα δείχνουν ότι συχνά η αντίδραση του οργανισμού στον ρινοϊό έχει μεγαλύτερη σημασία από τον ίδιο τον ιό.
«Ως η βασική αιτία του κοινού κρυολογήματος και σημαντικός παράγοντας αναπνευστικών προβλημάτων σε άτομα με άσθμα και άλλες χρόνιες παθήσεις των πνευμόνων, οι ρινοϊοί έχουν ιδιαίτερη σημασία για την ανθρώπινη υγεία», ανέφερε η Ellen Foxman από το Yale School of Medicine, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Η έρευνα αυτή μάς επέτρεψε να παρατηρήσουμε τι συμβαίνει στο ανθρώπινο ρινικό επιθήλιο κατά τη διάρκεια λοίμωξης από ρινοϊό, τόσο σε κυτταρικό όσο και σε μοριακό επίπεδο».
Δημιουργία ανθρώπινου ρινικού ιστού στο εργαστήριο
Για να μελετήσουν από κοντά την αντίδραση των ρινικών κυττάρων στη μόλυνση, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα εργαστηριακό μοντέλο ανθρώπινου ρινικού ιστού. Καλλιέργησαν ρινικά βλαστικά κύτταρα για τέσσερις εβδομάδες, αφήνοντας την άνω επιφάνεια του ιστού εκτεθειμένη στον αέρα. Με αυτόν τον τρόπο, τα κύτταρα ωρίμασαν και σχημάτισαν μια δομή που προσομοιάζει πολύ με την επένδυση των ρινικών διόδων και των αεραγωγών των πνευμόνων.
Ο ιστός που προέκυψε περιείχε διάφορους τύπους κυττάρων που συναντώνται φυσιολογικά στους ανθρώπινους αεραγωγούς, όπως κύτταρα που παράγουν βλέννα και κύτταρα με κροσσούς. Οι κροσσοί είναι μικροσκοπικές, τριχοειδείς δομές που βοηθούν στην απομάκρυνση της βλέννας και των παγιδευμένων σωματιδίων από τους πνεύμονες.
«Το συγκεκριμένο μοντέλο αποτυπώνει πολύ πιο πιστά τις αντιδράσεις του ανθρώπινου οργανισμού σε σχέση με τις κλασικές κυτταρικές σειρές που χρησιμοποιούνται συνήθως στην ιολογική έρευνα», εξήγησε η Foxman. «Εφόσον ο ρινοϊός προκαλεί νόσο στους ανθρώπους αλλά όχι σε άλλα ζώα, τα οργανότυπα μοντέλα ανθρώπινων ιστών είναι ιδιαίτερα χρήσιμα για τη μελέτη του».
Ιντερφερόνες και πρώιμη αντιιική άμυνα
Χρησιμοποιώντας αυτό το μοντέλο, οι ερευνητές παρακολούθησαν πώς χιλιάδες μεμονωμένα κύτταρα αντιδρούν συντονισμένα κατά τη διάρκεια της λοίμωξης. Παράλληλα, εξέτασαν τι συνέβαινε όταν παρεμποδίζονταν οι κυτταρικοί αισθητήρες που ανιχνεύουν τον ρινοϊό. Τα πειράματα αποκάλυψαν ένα ισχυρό αμυντικό σύστημα, το οποίο συντονίζεται από τις ιντερφερόνες, πρωτεΐνες που παρεμβαίνουν στην είσοδο και τον πολλαπλασιασμό των ιών.
Όταν τα ρινικά κύτταρα εντοπίζουν τον ρινοϊό, απελευθερώνουν ιντερφερόνες που ενεργοποιούν αντιιικές άμυνες όχι μόνο στα μολυσμένα κύτταρα αλλά και στα γειτονικά υγιή. Αυτή η συλλογική αντίδραση δυσκολεύει τον ιό να αναπαραχθεί και να εξαπλωθεί. Αν η δράση των ιντερφερονών ξεκινήσει έγκαιρα, η λοίμωξη μπορεί να περιοριστεί από τα πρώτα στάδια. Όταν όμως οι ερευνητές μπλόκαραν αυτή την απόκριση, ο ιός εξαπλώθηκε γρήγορα, μολύνοντας πολύ περισσότερα κύτταρα και προκαλώντας εκτεταμένες βλάβες. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα μολυσμένα οργανίδια δεν επιβίωσαν.
«Τα πειράματά μας δείχνουν πόσο κρίσιμη και αποτελεσματική είναι μια γρήγορη απόκριση ιντερφερόνης στον έλεγχο της λοίμωξης από ρινοϊό, ακόμη και χωρίς την παρουσία κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος», ανέφερε ο Bao Wang από το Yale School of Medicine, εκ των συγγραφέων της μελέτης.
Όταν η έντονη ανάπτυξη του ιού προκαλεί επιβλαβείς αντιδράσεις
Η μελέτη ανέδειξε επίσης πρόσθετες αντιδράσεις που εμφανίζονται όταν ο ιός πολλαπλασιάζεται έντονα. Σε αυτές τις συνθήκες, ο ρινοϊός μπορεί να ενεργοποιήσει ένα διαφορετικό σύστημα ανίχνευσης, το οποίο οδηγεί τόσο τα μολυσμένα όσο και τα μη μολυσμένα κύτταρα στην παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων βλέννας και φλεγμονωδών σημάτων. Αυτή η αντίδραση μπορεί να συμβάλλει στη φλεγμονή των αεραγωγών και στη δυσκολία στην αναπνοή.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, οι συγκεκριμένες βιολογικές οδοί θα μπορούσαν να αποτελέσουν στόχο για θεραπείες που θα μειώνουν τα επιβαρυντικά συμπτώματα, χωρίς να υπονομεύουν την αποτελεσματική αντιιική άμυνα.
