Κοινό Κρυολόγημα: Γιατί Νοσούμε Συνήθως το Χειμώνα;

Εδώ και αρκετά χρόνια, δεν είναι λίγες οι έρευνες που έχουν προσπαθήσει να απαντήσουν γιατί το κοινό κρυολόγημα και η γρίπη εμφανίζονται συχνότερα στους χειμερινούς μήνες. Μία νέα έρευνα που δημοσιεύτηκε προσφάτως στο περιοδικό Journal of Allergy and Clinical Immunology περιγράφει ένα μηχανισμό της ρινός που μπορεί να εξηγήσει σε κάποιο βαθμό γιατί η ευαισθησία μας στις λοιμώξεις του ανώτερου αναπνευστικού είναι αυξημένη το χειμώνα.

Η Ρίνα ως Σημείο Εισόδου για τους Ιούς

Προηγούμενες μελέτες από την ίδια επιστημονική ομάδα είχαν δείξει ότι τα κύτταρα της ρινός απελευθερώνουν δομές που λέγονται εξωκυτταρικά κυστίδια (EV) για την προστασία του οργανισμού από τα παθογόνα του αναπνευστικού.

Τα EV είναι σωματίδια που μεταφέρουν DNA, RNA και πρωτεΐνες και έχουν ως στόχο να προκαλέσουν ικανοποιητική ανοσιακή απόκριση.

Στη ρίνα, τα EV αποτρέπουν την πρόσδεση των ιών σε υγιή κύτταρα, δεν επιτρέπουν την είσοδο του ιικού RNA στα κύτταρα και ρυθμίζουν την ανοσιακή απόκριση.

Στην παρούσα μελέτη, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι το χειμώνα η θερμοκρασία της ρινός μειώνεται από τους 37 βαθμούς Κελσίου στους 32 βαθμούς, γεγονός που επηρεάζει την παραπάνω ανοσιακή απόκριση.

Ειδικότερα, η μείωση της θερμοκρασίας κατά 5 βαθμούς στη ρινική κοιλότητα περιορίζει την απελευθέρωση των EV, καθώς και την αντιιική απόκριση, γεγονός που εξηγεί εν μέρει την αυξημένη ευαισθησία του οργανισμού στα παθογόνα που εισέρχονται μέσω αυτής της οδού.

«Παρατηρήσαμε ότι η μείωση της θερμοκρασίας είχε ως αποτέλεσμα να περιοριστεί σημαντικά η απόκριση της φυσικής ανοσίας στη ρίνα, καθώς παρατηρήθηκε σαφής μείωση του αριθμού αλλά και της ποιότητας των EV. Το γεγονός αυτό επέτρεψε στους ιούς να προσδένονται και να πολλαπλασιάζονται ευκολότερα στα κύτταρα της ρινός», υποστήριξαν οι συγγραφείς.

Η Ανοσιακή Απόκριση στις Χαμηλές Θερμοκρασίες

Προηγούμενες μελέτες είχαν επιβεβαιώσει ότι οι λοιμώξεις του ανώτερου αναπνευστικού, όπως το κοινό κρυολόγημα και η γρίπη, είναι συχνότερες τους χειμερινούς μήνες.

Το γεγονός αυτό έχει αποδοθεί εν μέρει στην αύξηση της μετάδοσης των ιών του αναπνευστικού εξ’ αιτίας των αλλαγών στη θερμοκρασία και την υγρασία, καθώς και στις αλλαγές της συμπεριφοράς του ανθρώπου, κυρίως των αύξησης των συναθροίσεων σε κλειστούς χώρους.

Ωστόσο, διάφορες μελέτες προσφάτως έχουν δείξει ότι η μείωση της θερμοκρασίας μπορεί να περιορίσει την ανοσιακή απόκριση του ανωτέρου αναπνευστικού στους ιούς, γεγονός που αυξάνει την ευαισθησία στις λοιμώξεις.

Η ρινική κοιλότητα είναι περισσότερο ευάλωτη στις αλλαγές της θερμοκρασίας καθώς είναι περισσότερο εκτεθειμένη στο περιβάλλον συγκριτικά με άλλα όργανα του σώματος, μεταξύ των οποίων και οι πνεύμονες.

Μία προηγούμενη μελέτη είχε διαπιστώσει ότι οι ρινοϊοί, το συχνότερο είδος παθογόνων του ανωτέρου αναπνευστικού, πολλαπλασιάζονται ευκολότερα στη ρινική κοιλότητα όταν οι θερμοκρασίες είναι χαμηλότερες.

Η ίδια έρευνα έδειξε ότι τα επιφανειακά κύτταρα της ρινικής κοιλότητας παρουσιάζουν ηπιότερη ανοσιακή απόκριση στους 33 βαθμούς Κελσίου σε σχέση με τους 37 βαθμούς.

Ωστόσο, η μελέτη αυτή δεν είχε καταφέρει να αποκρυπτογραφήσει τους μηχανισμούς μέσω των οποίων η μείωση της θερμοκρασίας επηρεάζει την ανοσιακή απόκριση. Το ερώτημα αυτό κατάφερε να απαντήσει η νέα έρευνα.

Ο Ρόλος των Εξωκυτταρικών Κυστιδίων

Η ρινική κοιλότητα καλύπτεται από το ρινικό βλεννογόνο. Αυτό είναι και το πρώτο σημείο επαφής των παθογόνων με τον οργανισμό, επομένως καταλαβαίνουμε ότι παίζει σημαντικό ρόλο στην πρόληψη των λοιμώξεων.

Η μεμβράνη του ρινικού βλεννογόνου αποτρέπει την είσοδο των μικροβίων στον οργανισμό, ενώ παράλληλα εκκρίνει μόρια με αντιμικροβιακές ιδιότητες.

Τα επιθηλιακά κύτταρα της ρινός, τα οποία βρίσκονται στο βλεννογόνο, έχουν επίσης υποδοχείς TLR στην επιφάνειά τους. Οι υποδοχείς αυτοί ενεργοποιούν την απόκριση της φυσικής ανοσίας.

Η απόκριση της φυσικής ανοσίας αποτελεί πρακτικά την πρώτη γραμμή άμυνας του οργανισμού ενάντια στα διάφορα παθογόνα και είναι μη ειδική. Τα TLR αναγνωρίζουν δομικές πρωτεΐνες και τοξίνες των μικροβίων, εκκινώντας έτσι μία ανοσιακή απόκριση.

Σε προηγούμενες μελέτες τους, οι επιστήμονες της παρούσας μελέτης είχαν δείξει ότι η ενεργοποίηση του TLR4, ενός υποδοχέα που ενεργοποιείται από τις βακτηριακές τοξίνες, μπορεί να προκαλέσει απελευθέρωση των EV.

Η ομάδα παρατήρησε επίσης ότι η ενεργοποίηση των υποδοχέων TLR και η επακόλουθη απελευθέρωση των EV, εκκινεί μία ανοσιακή απόκριση που προστατεύει από τα παθογόνα βακτήρια.

Τα EV μεταφέρουν πρωτεΐνες που προσδένονται στα μικρόβια και τα αδρανοποιούν. Επιπλέον, είναι δυνατό να μεταφέρουν το περιεχόμενό τους σε γειτονικά κύτταρα με σκοπό να ενισχύσουν την ανοσιακή απόκριση.

Αντιιικές Ιδιότητες

Στην τελευταία τους έρευνα, οι επιστήμονες εξερεύνησαν το ρόλο των EV στην πρόκληση ανοσιακής απόκρισης ενάντια στα παθογόνα του ανωτέρου αναπνευστικού.

Για τα πειράματά τους χρησιμοποίησαν ανθρώπινα κύτταρα του ρινικού επιθηλίου τα οποία είχαν καλλιεργήσει στο εργαστήριο.

Προκειμένου να εξετάσουν αν τα EV απελευθερώνονται ως απόκριση σε ορισμένα παθογόνα του αναπνευστικού, οι επιστήμονες ενεργοποίησαν τον υποδοχέα TLR3, ο οποίος ενεργοποιείται τυπικά όταν ανιχνεύει ιικό RNA.

Η ενεργοποίηση του TLR3 αύξησε την έκκριση των EV από τα κύτταρα του ρινικού επιθηλίου. Ακολούθως, οι επιστήμονες απομόνωσαν τα EV και εξέτασαν την αντιιική τους δραστηριότητα ενάντια σε 3 κοινά παθογόνα του αναπνευστικού, συγκεκριμένα τους ρινοϊούς RV-1B και RV-16 και τον κορονοϊό CoV-OC43.

Όπως παρατήρησε η ομάδα, η παρουσία των EV ήταν ικανή να αποτρέψει τη λοίμωξη των κυττάρων του ρινικού επιθηλίου από τους παραπάνω ιούς του ανωτέρου αναπνευστικού.

Αντιμικροβιακό Φορτίο

Προσθέτοντας μία αλληλουχία φθορισμού στα EV, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι τα τελευταία ήταν δυνατό να εισέλθουν σε υγιή κύτταρα και να τα προστατεύσουν από τη λοίμωξη.

Τα EV που απελευθερώθηκαν μέσω των υποδοχέων TLR είχαν επίσης υψηλότερα επίπεδα 6 διαφορετικών microRNA.

Μάλιστα, ένα από τα παραπάνω microRNA, το miR-17, έχει συνδεθεί στο παρελθόν με καταστολή του πολλαπλασιασμού των ιών. Επιπλέον, η ομάδα διαπίστωσε ότι ο περιορισμός των επιπέδων του miR-17 περιορίζει την αντιιική δράση των EV ενάντια στα 3 παθογόνα του αναπνευστικού.

Το γεγονός αυτό πρακτικά επιβεβαιώνει ότι μεταφέροντας το φορτίο τους στα κύτταρα που δεν έχουν μολυνθεί, τα EV μπορεί να προστατεύσουν τα τελευταία από τις λοιμώξεις.

Υποδοχείς της Κυτταρικής Μεμβράνης

Προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει επίσης ότι ορισμένοι υποδοχείς που βρίσκονται στην επιφάνεια των EV χρησιμοποιούνται από τους ιούς ως σημείο εισόδου για άλλα κύτταρα. Οι υποδοχείς που βρίσκονται στα EV λειτουργούν επομένως ως «δόλωμα» και περιορίζουν τον αριθμό των ιών που μπορεί να μολύνουν άλλα κύτταρα.

Στη νέα μελέτη, τα EV που απελευθερώθηκαν από τους υποδοχείς TLR είχαν αρκετές πρωτεΐνες που χρησιμοποιούνται από τους RV-1B και RV-16 ως σημεία εισόδου. Η αλληλεπίδραση των EV με τους παραπάνω ιούς περιόρισε την ικανότητα των τελευταίων να μολύνουν τα επιθηλιακά κύτταρα τις ρινός.

Από τις παραπάνω παρατηρήσεις φαίνεται ότι η έκφραση των παραπάνω υποδοχέων από τα EV μπορεί να αποτρέψει τη μόλυνση άλλων κυττάρων από τους ιούς.

Η Επίδραση των Χαμηλών Θερμοκρασιών

Στο τελευταίο κομμάτι της μελέτης τους, οι επιστήμονες εξέτασαν πως επηρεάζεται η απόκριση των EV από τη μείωση της θερμοκρασίας. Αρχικά, η ομάδα χρησιμοποίησε ενδοσκόπηση για να εκτιμήσει την αλλαγή της θερμοκρασίας στο εσωτερικό της ρινικής κοιλότητας υγιών ατόμων κατά τους χειμερινούς μήνες.

Η μείωση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος από τους 23 στους 4 βαθμούς Κελσίου ουσιαστικά είχε ως αποτέλεσμα να μειωθεί η θερμοκρασία της ρινός από τους 37 στους 32 βαθμούς.

Η μείωση αυτή οδήγησε σε περιορισμό της απελευθέρωσης των EV μέσω ενεργοποίησης των TLR3. Αντίστοιχη μείωση παρατηρήθηκε και όταν το πείραμα αυτό έγινε με καλλιέργειες κυττάρων στο εργαστήριο.

Στη θερμοκρασία των 32 βαθμών Κελσίου περιορίστηκε επίσης ο αριθμός των miR-17 στα EV. Ακόμη, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι μειώθηκε και η έκφραση των πρωτεϊνών στην επιφάνεια των EV, γεγονός που περιόρισε και αυτή την αντιική δράση.

Από τα παραπάνω δεδομένα συνολικά οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η μείωση της θερμοκρασίας περιορίζει τόσο τον αριθμό των EV όσο και την αντιιική τους δράση μέσω διαφόρων μηχανισμών.

Η ομάδα ελπίζει ότι οι παρατηρήσεις της θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε καλύτερα το ρόλο της θερμοκρασίας σε διάφορες παθήσεις του ανώτερου αναπνευστικού.

Φωτογραφία: Karolina Grabowska

Ακολουθήστε μας στο Google News για την έγκυρη επιστημονική ενημέρωσή σας, έγκαιρα!

Μην χάσετε:
Σχετικά Αρθρα