Ученые нашли биологическую причину, по которой мы болеем респираторными заболеваниями зимой и назвали свое открытие научным прорывом. Оказывается, холодный воздух сам по себе повреждает иммунный ответ, возникающий в носу.

В воздухе витает морозец, и вы все знаете, что это значит: пришло время сезона простуды и гриппа, когда кажется, что все, кого вы знаете, внезапно чихают, сопят или что похуже. Это почти так, как будто эти надоедливые микробы простуды и гриппа врываются с первым порывом зимней погоды. Тем не менее микробы присутствуют круглый год – просто вспомните свою последнюю летнюю простуду. Так почему же люди чаще болеют простудой, гриппом, а теперь и ковидом, когда на улице холодно?

«У нас первый раз есть биологическое, молекулярное объяснение одного фактора нашего врожденного иммунного ответа, который, по-видимому, ограничивается более низкими температурами», сказала ринолог, профессор отоларингологии и хирургии головы и шеи в Стэнфорде, доктор Зара Патель из Университетской школы медицины в Калифорнии. Она не участвовала в новом исследовании.

Фактически, снижение температуры внутри носа всего на 9 градусов убивает почти 50% миллиардов клеток, борющихся с вирусами и бактериями в ноздрях, согласно исследованию, опубликованному в Журнале аллергии и клинической иммунологии.

«Холодный воздух связан с повышенной вирусной инфекцией, потому что вы, по сути, потеряли половину своего иммунитета только из-за этого небольшого падения температуры», сказал ринолог, директор отоларингологии в Massachusetts Eye and Ear, адъюнкт-профессор Гарвардской медицинской школы в Бостоне, доктор Бенджамин Блейер.

«Важно помнить, что это исследования «в пробирке», а это означает, что, хотя в лаборатории используются ткани человека для изучения этого иммунного ответа, это не исследование, проводимое внутри чьего-то настоящего носа», отметила профессор Патель. «Часто результаты исследований in vitro подтверждаются in vivo, но не всегда».

Чтобы понять, почему это происходит, доктор Блейер и его команда, а также соавтор Мансур Амиджи, завкафедрой фармацевтических наук Северо-восточного университета в Бостоне, устроили научное «детективное расследование».

Респираторный вирус или бактерии вторгаются в нос, основной пункт проникновения в организм. Команда обнаружила, что передняя часть носа обнаруживает микроб сразу же, задолго до того, как задняя часть носа узнает о злоумышленнике.

В этот момент клетки, выстилающие нос, немедленно начинают создавать миллиарды простых копий самих себя, называемых внеклеточными везикулами, или ВВ.

«ВВ не могут делиться, как клетки, но они похожи на маленькие мини-версии клеток, специально предназначенные для уничтожения этих вирусов», рассказал доктор Блейер. «ВВ действуют как приманки, поэтому теперь, когда вы вдыхаете вирус, вирус прилипает к этим приманкам, а не к клеткам».

Эти «мини-я» затем выбрасываются клетками в носовую слизь (образуются сопли), где прекращают вторжение микробов, прежде чем те смогут добраться до места назначения и размножиться.

«Это одна из, если не единственная часть иммунной системы, которая покидает ваше тело, чтобы бороться с бактериями и вирусами, прежде чем они действительно попадут в ваше тело», сказал доктор Блейер. По его словам, после создания и рассеивания в выделениях из носа миллиарды ВВ начинают кишеть микробами. «Это как если пнуть осиное гнездо. Вы можете увидеть, как несколько шершней летают вокруг, но, когда вы пнёте его, все они вылетают из гнезда, чтобы атаковать, прежде чем это насекомое сможет попасть в гнездо. Вот так тело вычищает эти вдыхаемые вирусы, поэтому они никогда не могут попасть в клетку».

Исследование показало, что при атаке нос увеличивает производство внеклеточных пузырьков на 160%. Были и дополнительные отличия: на поверхности ВВ было намного больше рецепторов, чем у исходных клеток, что повышало способность миллиардов внеклеточных везикул в носу останавливать вирус.

«Представьте себе рецепторы в виде маленьких торчащих ручек, пытающихся схватиться за вирусные частицы, когда вы их вдыхаете», сказал доктор Блейер. «И мы обнаружили, что каждая везикула имеет в 20 раз больше рецепторов на поверхности, что делает их очень липкими».

Клетки в организме также содержат убийцу вирусов, т. н. микроРНК, который атакует вторгшиеся микробы. Тем не менее, исследование показало, что ВВ в носу содержат в 13 раз больше последовательностей микроРНК, чем нормальные клетки.

Так что нос вступает в бой, вооруженный некоторыми дополнительными сверхспособностями. Но что происходит с этими преимуществами, когда наступают холода?

Чтобы выяснить это, доктор Блейер и его команда подвергли участников исследования воздействию температуры ок. 4,5 градусов Цельсия на 15 минут, а затем измерили условия внутри их носовых полостей.

«Мы обнаружили, что, когда вы подвергаетесь воздействию холодного воздуха, температура в вашем носу может упасть на целых 9 градусов. И этого достаточно, чтобы по существу свести на нет все три иммунных преимущества, которыми обладает нос», сказал доктор Блейер. Этого небольшого холода на кончике носа было достаточно, чтобы вывести из строя почти 42% внеклеточных пузырьков. «Точно так же внутри каждой везикулы находится почти половина количества этих микроРНК-киллеров, и вы можете снизить количество рецепторов на каждой везикуле до 70%, что сделает их гораздо менее липкими».

Как это влияет на вашу способность бороться с простудой, гриппом и ковидом? По словам доктора Блейера, это вдвое снижает способность вашей иммунной системы бороться с респираторными инфекциями.

Как оказалось, пандемия дала нам именно то, что нам нужно, чтобы бороться с холодным воздухом и поддерживать высокий иммунитет, сказал доктор Блейер: «Маски не только защищают вас от прямого вдыхания вирусов, но и похожи на ношение свитера на носу».

Профессор Патель согласна: «Чем теплее вы сможете поддерживать внутриносовую среду, тем лучше будет работать этот врожденный механизм иммунной защиты. Может быть, это еще одна причина носить маски!»

В будущем доктор Блейер ожидает разработки местных назальных препаратов, основанных на этом научном открытии. По его словам, эти новые фармацевтические препараты «по сути обманут нос, заставив его думать, что он только что увидел вирус».

«Благодаря такому воздействию все эти дополнительные «шершни» будут летать в вашей слизистой, защищая вас», – добавил он.

WYFF News 4