Когда риновирус – наиболее частая причина обычной простуды – проникает в носовые ходы, клетки, выстилающие их, немедленно начинают совместную борьбу с инфекцией. Они активируют целый арсенал противовирусных механизмов, чтобы сдержать вирус и остановить его распространение. Новое исследование ученых из Йельской школы медицины показывает, что именно эта ранняя клеточная реакция играет ключевую роль в том, разовьется ли болезнь и насколько тяжелыми будут ее симптомы. Похоже, что реакция нашего тела на вирус зачастую имеет большее значение, чем сам возбудитель.
«Риновирусы очень важны для здоровья человека, поскольку они являются причиной номер один простудных заболеваний и основной причиной проблем с дыханием у людей с астмой и другими хроническими заболеваниями легких», – говорит старший автор исследования Эллен Фоксман. «Это исследование позволило нам заглянуть внутрь слизистой оболочки носа человека и увидеть, что происходит во время инфекции на клеточном и молекулярном уровнях».
Чтобы детально пронаблюдать за реакцией клеток, команда создала лабораторную модель ткани слизистой оболочки носа человека. Они выращивали стволовые клетки носа в течение четырех недель, имитируя естественные условия. Этот подход позволил клеткам сформировать структуру, очень похожую на слизистую носовых ходов и дыхательных путей, содержащую различные типы клеток, включая те, что производят слизь, и клетки с ресничками – крошечными волосовидными структурами, которые помогают выводить слизь и захваченные частицы из легких. «Эта модель отражает реакции человеческого организма гораздо точнее, чем традиционные клеточные линии», – отмечает Фоксман.
Используя эту модель, исследователи смогли отследить, как тысячи отдельных клеток сообща реагируют на инфекцию. Эксперименты выявили мощную защитную систему, координируемую интерферонами – белками, которые мешают проникновению и размножению вируса. Когда клетки носа обнаруживают риновирус, они выделяют интерфероны, которые активируют противовирусную защиту не только в уже инфицированных клетках, но и в соседних здоровых. Если «интерфероновый щит» разворачивается быстро, инфекцию удается сдержать на ранней стадии. Когда же ученые блокировали эту реакцию, вирус распространялся стремительно, заражая гораздо больше клеток и нанося значительный ущерб.
«Наши эксперименты показывают, насколько важен и эффективен быстрый интерфероновый ответ для контроля над риновирусной инфекцией, даже без участия клеток иммунной системы», – поясняет первый автор работы Бао Ван. Исследование также выявило, что если вирус все же начинает активно размножаться, активируется другая сенсорная система. Она заставляет и инфицированные, и здоровые клетки производить большое количество слизи и воспалительных сигналов, что и приводит к воспалению дыхательных путей и затрудненному дыханию – тем самым симптомам, которые мы ощущаем при простуде.
Ученые считают, что их работа открывает новые возможности для создания лекарств. «Наше исследование подтверждает парадигму, согласно которой реакции организма на вирус, а не свойства самого вируса, имеют огромное значение для определения того, вызовет ли он заболевание и насколько оно будет тяжелым», – заключает Фоксман. По ее словам, воздействие на защитные механизмы – это захватывающий путь для разработки инновационных терапевтических средств, которые помогут уменьшить вредные симптомы, поддерживая при этом эффективную противовирусную защиту.
