Šaltojo ir gripo sezono įkarštyje rinovirusai – dažniausia peršalimo priežastis – daugeliui mūsų sukelia nemalonų jausmą ir tokiu simptomus kaip slogą, gerklės skausmą ir lengvą kosulį. Tačiau kai kuriems žmonėms rinovirusų infekcijos gali sukelti daug rimtesnę būklę.
Pavyzdžiui, rūkantiems ir astma sergantiems žmonėms rinovirusai gali sukelti gyvybei pavojingus kvėpavimo sutrikimus, dėl kurių prireikia medicininio gydymo. Net tas pats rinovirusų štamas gali sukelti labai skirtingus medicininius padarinius – priklausomai nuo to, ką jie užkrečia.
Dabar naujas tyrimas, paskelbtas sausio 19 d. žurnale „Cell Press Blue“, parodė, kad šis skirtumas priklauso nuo skirtingų imuninių programų aktyvacijos užkrėstame nosies audinyje. Komanda išaugino miniatiūrinius žmogaus nosies ertmių modelius lėkštelėse, kad ištirtų, kaip ląstelės reaguoja į infekciją.
Tyrėjai teigia, kad jų atradimai yra žingsnis link veiksmingų antivirusinių vaistų nuo peršalimo sukūrimo.
Kaip išauginti „nosį lėkštelėje“
Ląstelės, kurios labiausiai kenčia nuo peršalimo infekcijų, yra nosį dengiančios epitelio ląstelės. Kai šios ląstelės aptinka virusinę infekciją, jos siunčia signalą įgimtai imuninei sistemai – pirmajai, nespecifinei organizmo gynybos nuo mikrobų linijai. Vienos iš pirmųjų šios sistemos gynybos priemonių yra molekulės, vadinamos interferonais.
Nors žinoma, kad interferonai atlieka svarbų vaidmenį kovojant su virusais, mokslininkams buvo sunku suprasti, kaip tiksliai jie tai daro ląstelių lygmeniu.
Naujajame tyrime, kuriam vadovavo JAV Jeilio universiteto laboratorinės medicinos ir imunobiologijos docentė dr. Ellen Foxman, buvo naudojama vienos ląstelės RNR sekos nustatymo technika, kuri atskleidžia, kokia informacija siunčiama iš ląstelės kontrolės centro, kuriame yra jos DNR. Analizė buvo atliekama atskirų nosies epitelio ląstelių lygiu.
E. Foxman komanda išaugino šias ląsteles lėkštelėje, kurios aplinka labai priminė žmogaus nosies vidų. Tada jie užkrėtė ląsteles rinovirusu.
Šios dvi technikos leido E. Foxman komandai gauti naujų įžvalgų apie tai, kaip rinovirusai veikia nosies ląsteles, sako Imperatoriškojo Londono koledžo kvėpavimo takų imunologė Clare Lloyd, nedalyvavusi tyrime.
„Manau, kad tai yra daugialąstelinio organoido [nosies indelyje] ir daug jautresnių bei specifiškesnių metodų, leidžiančių mums stebėti, kaip veikiamos blakstieninės ląstelės ir gleives gaminančios ląstelės, derinys“, – sako ji. Blakstieninės ląstelės, turinčios mažus, į plaukus panašias ataugas, ir gleives gaminančios ląstelės yra nosies gleivinėje.
E. Foxman pirminė išvada buvo ta, kad net atskirtos nuo likusio kūno, nosies ląstelės buvo gana veiksmingos kovojant su rinovirusais.
„Esant optimaliam atsakui, virusai užkrečia tik apie 1 proc. ląstelių, o infekcija pradeda nykti per kelias dienas“, – teigia tyrėja. Tačiau kai komanda ląsteles paveikė preparatu, slopinančiu interferono signalus, anksčiau stiprios ląstelių gynybinės savybės pradėjo silpnėti.
Pastarosiomis sąlygomis daugiau nei 30 proc. ląstelių buvo užkrėstos, o imuninis atsakas tapo ryškesnis. Prouždegiminių molekulių, įskaitant citokinus, lygis smarkiai pakilo, o gleivių baltymų gamyba žymiai padidėjo.
Nesant interferonų, vienas baltymas atrodė esąs pagrindinis šio pernelyg aktyvaus atsako dirigentas: branduolinis faktorius kappa B (NF-κB). Šis neadekvatus atsakas priminė reakciją, kuri dažnai sukelia sunkias rinoviruso infekcijos komplikacijas pažeidžiamiems pacientams.
C. Lloyd sako, kad jei žmogus yra itin paveiktas rinoviruso infekcijos, tai gali rodyti problemų su jo interferono gamyba. „Kai kurie žmonės turi genetinių defektų, susijusių su interferono gamyba... tai gali paveikti jų interferono atsako intensyvumą“, – sakė ji.
Tokie laboratoriniai tyrimai yra svarbūs žingsniai siekiant gydyti dažnas virusines infekcijas, tačiau C. Lloyd įspėja, kad antivirusiniai vaistai, veikiantys imuninį atsaką, turės būti naudojami labai atsargiai.
„Imuninė sistema yra labai subtilus mechanizmas, – teigia ji. – Jei visiškai blokuojate NF-κB, blokuojate visų rūšių citokinus ir chemokinus, taigi blokuojate visą uždegiminį atsaką.“ Nors uždegimas gali būti žalingas, kai jis tampa nekontroliuojamas, tam tikras uždegimas yra būtinas, kad būtų galima veiksmingai kovoti su infekcijomis.
E. Foxman grupė išbandė keletą antivirusinių vaistų savo ląstelių modeliuose, įskaitant eksperimentinį vaistą, vadinamą rupintriviru. Šis vaistas buvo ypač veiksmingas slopinant pernelyg aktyvią imuninę reakciją, bent jau laboratoriniuose modeliuose. Rupintriviras anksčiau nesugebėjo slopinti rinovirusų infekcijų klinikinių tyrimų su pacientais metu. Vis dėlto tyrimo autoriai teigė, kad vaistas galėtų būti panaudotas kaip gydymas, slopinantis pernelyg aktyvią imuninę reakciją į virusus pažeidžiamose grupėse – pvz., pacientams, sergantiems lėtine obstrukcine plaučių liga.
Tyrime nedalyvavęs Emory Vakcinų centro profesorius Mehulas Sutharas sako, kad vaistai, veikiantys patį virusą, būtų tikslesni nei vaistai, veikiantys imuninės reakcijos koordinatorių. Pavyzdžiui, rupintriviras veikia virusinius baltymus.
Rinovirusai išlieka nuolatinė žmonijos problema, nes jie gali greitai mutuoti reaguodami į gydymą ir taip įgyti atsparumą jam. Tik tiksliai supratę, kodėl peršalimas mus daro sergančius, galime rasti sprendimą, rašo „Live Science“.
„Tai, žinoma, labai sudėtinga, – teigia M. Sutharas. – Priešingu atveju turėtume vaistų nuo kiekvieno viruso.“