Nova dognanja laboratorijev ameriške Univerze Yale razkrivajo, da o bitki s prehladom ne odloča moč virusa, pač pa predvsem molekularni »časovni inženiring« naših lastnih celic.
Vsako zimo se doma odvija nekakšna loterija. Skozi vrata vstopi rinovirus – tisti neviden, vseprisoten povzročitelj navadnega prehlada – ki pa za seboj pusti neenakomerno sled. Medtem ko bo eden od družinskih članov morda samo dvakrat kihnil in nadaljeval z dnevom, bo drugi obležal s tednom dni zamašenega nosu, tretjega pa bo morda imel težave z dihanjem in ga bo huda utrujenost morda pripeljala celo na rob hospitalizacije.
Desetletja so zdravniki to pripisovali splošni odpornosti ali pa so s prstom kazali na variacije virusa. Vendar pa nova, prelomna študija raziskovalcev z omenjene medicinske fakultete obrača to paradigmo na glavo. Znanstveniki so ugotovili, da ključ do resnosti bolezni ne leži v patogenu, temveč v mikroskopsko natančni koreografiji obrambnega odziva v našem nosu.
Da bi razumeli to zimsko nadlogo, se ekipa z Yala ni zatekla h klasičnim testiranjem na živalih. Rinovirus je namreč izključno človeška težava. Miši ne smrkajo, dihurji ne kašljajo zaradi človeškega prehlada. Ellen Foxman, izredna profesorica laboratorijske medicine in imunobiologije, ki je vodila raziskavo, se je zato odločila za redukcionističen, vendar tehnološko dovršen pristop: vzgojili so majhne nosove.
V štirih tednih so iz nosnih izvornih celic v laboratoriju ustvarili organoide – pomanjšane, funkcionalne modele nosne sluznice. Ti biološki inženirski dosežki niso bili samo skupek celic, pač pa so bili popoln ekosistem, opremljen s celicami za proizvodnjo sluzi in tistimi z migetalkami (cilijami), ki v valovitem ritmu utripajo in čistijo dihalne poti, je poročal ameriški časnik The Washington Post.
Ko so te nosove iz posodice izpostavili rinovirusu, so raziskovalci pod mikroskopi opazovali dramo, ki se je odvijala na ravni posameznih celic. Analiza več tisoč celic je razkrila presenetljivo dejstvo: izid bitke je bil odvisen od ene same obrambne poteze.
Prva linija obrambe
Študija, objavljena te dni v reviji Cell Press Blue, kaže, da je meja med blagim smrkanjem in težjo boleznijo začrtana s hitrostjo proizvodnje beljakovine, imenovane interferon.
V scenariju, kjer je telo zmagalo, so okužene celice bliskovito proizvedle interferon. Ta beljakovina je delovala kot alarmni sistem, ki je sosednje celice »zaklenil« pred virusom. Rezultat? Rinovirusu je uspelo okužiti manj kot dva odstotka celic. Bolezen je bila zatrta, še preden se je zares začela.
Povsem drugačna zgodba se je odvila, ko so raziskovalci eksperimentalno zavrli proizvodnjo interferona. Virus je izkoristil tišino in se razbohotil ter okužil približno tretjino vseh celic. Toda prava škoda ni nastala zaradi prisotnosti virusa, temveč zaradi paničnega odziva telesa, ki je sledil.
Ko prva linija obrambe (torej interferon) ni delovala, se je vklopil drug imunski senzor. Celice so zaznale prisotnost virusnega encima in sprožile vsesplošen alarm. Molekule, povezane z vnetjem, so preplavile tkivo, proizvodnja sluzi je prešla v čezmerno delovanje, migetalke, ki bi morale čistiti poti, pa so upočasnile svoje utripanje.
To povzroči čezmerno nastajanje sluzi, kašljanje in kihanje. In prav ta sluz je tista, ki omogoča širjenje virusa. Ko se ti simptomi pojavijo v pljučih, zamašijo dihalne poti. Ko se zgodijo v nosu, temu rečemo hud prehlad.
Stara vprašanja
Razumevanje vloge interferona odpira stara vprašanja. Že v zgodnjih osemdesetih letih je v medicini vladalo upanje, da bodo interferoni čudežno zdravilo za vse virusne okužbe. Ideja je bila preprosta: če telesu damo več tistega, s čimer se bori proti virusom, bomo zmagali.
Vendar se je realnost izkazala za bolj zapleteno. Poskusi uporabe interferona kot zdravila za navaden prehlad so propadli zaradi neprijetnih stranskih učinkov in težav s časovnim usklajevanjem – če zdravila ne dovedemo v točno določenem, izjemno zgodnjem trenutku, je neučinkovito.
Kljub temu odkritja ekipe z Yala niso zgolj akademska. Razumevanje, da obstajata dve ločeni poti – uspešna (interferonska) in neuspešna (vnetna) – ponuja nove tarče za razvoj zdravil. Dr. Ellen Foxman vidi prihodnost v terapijah, ki bi znale pripraviti ali spodbuditi imunski odziv pri ljudeh, katerih celice so prepočasne pri proizvodnji interferona.
Hkrati pa je zanimiva druga ugotovitev: ko je bil interferonski odziv blokiran, so celice virus zaznale preko drugega mehanizma, kar je sprožilo vnetje. Blokiranje tega specifičnega vnetnega odziva bi lahko ublažilo najhujše simptome, ne da bi nujno ustavilo sam virus, kar bi vsaj olajšalo prebolevanje.
