Nel combattere il virus del raffreddore e altre minacce, il corpo fa delle scelte

Un team di ricerca di Yale ha rivelato come le cellule in diverse parti delle vie aeree umane variano nella loro risposta al comune virus del raffreddore. La loro scoperta, pubblicata su Cell Reports, potrebbe aiutare a risolvere il mistero del perché alcune persone esposte al virus del raffreddore si ammalano mentre altre no, hanno detto i ricercatori.

Il Rhinovirus è una delle principali cause di raffreddore, attacchi d'asma e altre malattie respiratorie. Quando il virus del raffreddore entra nel naso, le cellule che rivestono le vie aeree, note come cellule epiteliali, rispondono e spesso si liberano del virus prima che possa replicarsi e innescare i sintomi. Ma in altri casi, le persone esposte al virus si ammalano lievemente o gravemente. Un team di ricercatori, guidato da Ellen Foxman, ha deciso di comprendere il perché.

Il team di ricerca ha utilizzato cellule epiteliali da donatori umani sani. Le cellule erano derivate dai passaggi nasali o dai polmoni. Hanno esposto entrambi i tipi di cellule, mantenute nelle stesse condizioni nella coltura cellulare, al rinovirus. Con loro sorpresa, i ricercatori hanno osservato una risposta antivirale più robusta nelle cellule nasali.

Per indagare ulteriormente, i ricercatori hanno attivato il percorso di sorveglianza del virus - noto come il percorso RIG-I - in entrambe le cellule nasali e polmonari. Hanno scoperto che entrambi i tipi di cellule hanno generato una risposta antivirale e una risposta di difesa contro lo stress ossidativo, una forma di danno cellulare indotta da virus e altre sostanze irritanti inalate, come il fumo di sigaretta o il polline degli alberi. Nelle cellule nasali, la risposta antivirale era più forte, ma nelle cellule bronchiali, la difesa contro lo stress ossidativo era più pronunciata.

In ulteriori esperimenti, il team di ricerca ha trovato prove per un compromesso: la risposta di difesa contro lo stress ossidativo ha bloccato le difese antivirali. Per indagare ulteriormente, il team ha esposto le cellule nasali allo stress ossidativo sotto forma di fumo di sigaretta, e quindi al virus del raffreddore, e ha scoperto che le cellule nasali erano più sensibili al virus. "Sopravvivono al fumo di sigaretta ma non possono combattere il virus", ha detto Foxman. "E il virus cresce meglio." 

Questa scoperta indica un delicato equilibrio tra i diversi meccanismi di difesa del corpo, ha detto Foxman. "Il rivestimento delle vie aeree protegge dai virus ma anche da altre sostanze nocive che entrano nelle vie aeree. Le vie aeree funzionano abbastanza bene se incontrano un fattore stressante alla volta. Ma quando ci sono due fattori di stress diversi, c'è un compromesso ", ha spiegato Foxman. "Quello che abbiamo scoperto è che quando le vie aeree stanno cercando di affrontare un altro tipo di stress, si possono adattare, ma il costo è la suscettibilità alle infezioni da rinovirus".

Lo studio, ha detto, mostra un legame meccanicistico tra esposizioni ambientali e suscettibilità al comune raffreddore, e può anche spiegare perché i fumatori tendono ad essere più suscettibili alle infezioni da rinovirus. I ricercatori sperano che questa scoperta porterà alla scoperta di nuove strategie per combattere i virus respiratori, che causano circa 500 milioni di raffreddori e 2 milioni di ospedalizzazioni negli Stati Uniti all'anno.

Altri autori di Yale sono Valia T. Mihaylova, Yong Kong, Olga Fedorova, Lokesh Sharma, Charles S. Dela Cruz, Anna Marie Pyle e Akiko Iwasaki. 

Questo lavoro è stato sostenuto in parte dal National Institutes of Health e dall'Howard Hughes Medical Institute. A.M.P. è in attesa di brevetto per l'agente di stimolazione RIG-I SLR-14.

Journal Reference:
Valia T. Mihaylova, Yong Kong, Olga Fedorova, Lokesh Sharma, Charles S. Dela Cruz, Anna Marie Pyle, Akiko Iwasaki, Ellen F. Foxman. Regional Differences in Airway Epithelial Cells Reveal Tradeoff between Defense against Oxidative Stress and Defense against Rhinovirus. Cell Reports, September 11, 2018 DOI: 10.1016/j.celrep.2018.08.033

Fonte: Yale University