Ecco come le cellule del naso ci difendono dai raffreddori

I ricercatori dimostrano come le cellule del nostro naso lavorino insieme per difenderci dal comune raffreddore e suggeriscono che la difesa del nostro corpo contro il rinovirus—non il virus stesso—di solito predica se prendiamo o meno il raffreddore, così come quanto saranno gravi i nostri sintomi.

Quando un rinocerovirus, la causa più frequente del comune raffreddore, infetta il rivestimento delle nostre vie nasale, le nostre cellule collaborano per combattere il virus attivando un arsenale di difese antivirali.

In un articolo pubblicato il 19 gennaio sulla rivista Cell Press Blue, i ricercatori dimostrano come le cellule del nostro naso lavorino insieme per difenderci dal comune raffreddore e suggeriscono che la difesa del nostro corpo contro il rinovirus—non il virus stesso—di solito predica se prendiamo o meno il raffreddore, così come quanto saranno gravi i nostri sintomi.

“Essendo la causa numero uno dei raffreddori comuni e una delle principali cause di problemi respiratori nelle persone con asma e altre patologie polmonari croniche, i rinovirus sono molto importanti per la salute umana”, afferma l’autrice senior Ellen Foxman della Yale School of Medicine.

“Questa ricerca ci ha permesso di osservare il rivestimento nasale umano e vedere cosa accade durante le infezioni da rinovirus sia a livello cellulare che molecolare.”

Per farlo, i ricercatori hanno creato tessuto nasale umano coltivato in laboratorio.

Hanno coltivato cellule staminali nasali umane per quattro settimane, esponendo la superficie superiore all’aria.

In queste condizioni, le cellule staminali si sono differenziate in un tessuto con molti dei tipi cellulari presenti nelle vie nasali umane e nel rivestimento delle vie aeree polmonari, incluse cellule che producono muco e cellule con ciglia — strutture mobili simili a peli che spazzano via il muco dai polmoni.

“Questo modello riflette le risposte del corpo umano molto più accuratamente rispetto alle linee cellulari convenzionali utilizzate per la ricerca virologica”, afferma Foxman.

“Poiché il rinovirus causa malattie negli esseri umani ma non in altri animali, i modelli organotipici dei tessuti umani sono particolarmente preziosi per studiare questo virus.”

Il modello ha permesso al team di esaminare le risposte coordinate di migliaia di singole cellule contemporaneamente e di testare come le risposte cambiano quando i sensori cellulari che rilevano il rinovirus sono stati bloccati.

Nel farlo, i ricercatori hanno osservato un meccanismo difensivo che tiene lontano le infezioni da rinovirus, coordinato da interferoni—proteine che bloccano l’ingresso e la replicazione dei virus.

Rilevando il rinocerovirus, le cellule nel rivestimento nasale producono interferoni, che inducono una difesa antivirale coordinata tra le cellule infette e quelle vicine, rendendo l’ambiente inospitale alla replicazione virale.

Se gli interferoni agiscono abbastanza rapidamente, il virus non può diffondersi.

Quando i ricercatori hanno impedito sperimentalmente questa risposta, il virus ha infettato rapidamente molte altre cellule, causando danni e, in alcuni casi, la morte degli organoidi infetti.

“I nostri esperimenti dimostrano quanto sia critica ed efficace una risposta rapida per interferone nel controllare l’infezione da rinovirus, anche senza la presenza di cellule del sistema immunitario”, afferma il primo autore Bao Wang della Yale School of Medicine.

La ricerca ha inoltre rivelato altre risposte al rinovirus che si attivano quando la replicazione virale aumenta. Ad esempio, il rinovirus può attivare un sistema di rilevamento diverso che fa sì che cellule infette e non infette producano sinergisticamente muco eccessivo, aumentino l’infiammazione e talvolta causino problemi respiratori nei polmoni.

Queste risposte potrebbero essere buoni bersagli per intervenire nell’infezione da rinovirus e promuovere una risposta antivirale sana, affermano i ricercatori.

Il team riconosce che gli organoidi utilizzati contengono tipi cellulari limitati rispetto a quelli del corpo, poiché nell’organismo un’infezione attira altre cellule, comprese quelle del sistema immunitario, per unirsi alla difesa contro l’infezione da rinovirus.

Affermano che comprendere come altri tipi cellulari e i fattori ambientali nei passaggi nasali e nelle vie aeree calibrino la risposta del corpo all’infezione da rinovirus sia un passo importante successivo di questo lavoro.

“Il nostro studio promuove il paradigma secondo cui le risposte del corpo a un virus, piuttosto che le proprietà insite al virus stesso, sono estremamente importanti per determinare se un virus causerà o meno una malattia e quanto sarà grave la malattia,” afferma Foxman. “Puntare ai meccanismi di difesa è una strada entusiasmante per nuove terapie.”

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