Rinovirus, joka on yleisin nuhakuumeen aiheuttaja, kohtaa heti nenän limakalvoille päästyään voimakkaan puolustusreaktion. Solut nenän limakalvolla aktivoivat laajan valikoiman virukseen purevia puolustusmekanismeja, jotka rajoittavat sen leviämistä.
Tällä viikolla Cell Press Blue -tiedejulkaisussa julkaistussa Yalen yliopiston tutkimuksessa tutkijat osoittavat, että tämä varhainen soluperäinen reaktio on avainasemassa siinä, sairastuuko henkilö nuhakuumeeseen ja kuinka vakavia oireet ovat.
Tutkimuksen mukaan kehon reaktio rinovirukseen painaa tässä yhteydessä useimmiten jopa enemmän kuin taudinaiheuttaja itse.
Tutkijat loivat laboratoriossa ihmisen nenäkudoksen mallin, jossa nenän kantasoluja kasvatettiin neljän viikon ajan altistaen mallin yläpinta ilmalle.
Ilma-altistus mahdollisti solujen kypsymisen rakenteeksi, joka muistuttaa nenäkäytävän ja hengitysteiden limakalvoa.
Tutkijoiden kasvattama kudos sisälsi useita ihmisen hengitysteissä esiintyviä solutyyppejä, kuten limaa tuottavia soluja ja värekarvasoluja. Värekarvat ovat pieniä hiusmaisia rakenteita, jotka auttavat siirtämään limaa ja limakalvolle tarttuneita hiukkasia pois keuhkoista.
Käyttämällä tätä kudosmallia tutkijat pystyivät seuraamaan, miten tuhannet yksittäiset solut reagoivat yhdessä taudinaiheuttajaa vastaan infektion iskiessä. He tutkivat myös, mitä tapahtuu, kun rinoviruksen tunnistamisesta vastaavien solureseptorien toiminta estetään.
Kokeet paljastivat voimakkaan puolustusjärjestelmän, jota ohjaavat interferonit, eli proteiinit, jotka pyrkivät estämään viruksen pääsyn soluihin ja tätä kautta myös sen lisääntymisen soluissa.
Kun nenän solut havaitsevat rinoviruksen, ne vapauttavat interferoneja, jotka aktivoivat viruksenvastaisia puolustusmekanismeja paitsi tartunnan saaneissa soluissa, mutta myös lähellä olevissa terveissä soluissa.
Tämä koordinoitu reaktio vaikeuttaa viruksen lisääntymistä ja leviämistä.
Jos interferonivaste alkaa nopeasti, keho voi saada tartunnan haltuun jo varhaisessa vaiheessa.
Kun tutkijat estivät tämän vasteen, virus levisi nopeasti, tartuttaen monia soluja ja aiheuttaen merkittävää vahinkoa. Joissain tapauksissa infektoituneet kudosmallit eivät selviytyneet.
”Kokeemme osoittavat, kuinka kriittinen ja tehokas nopea interferonivaste voi olla rinovirusinfektion hallinnassa, jopa ilman kehon immuunijärjestelmän solujen läsnäoloa”, kertoo tutkimusta johtanut Yalen yliopiston tutkija Bao Wang tiedotteessa.
Tutkimus paljasti myös lisäreaktioita, jotka tapahtuvat rinoviruksen lisääntymisen tehostuessa.
Näissä olosuhteissa kehoon tunkeutunut rinovirus voi aktivoida erillisen tunnistusjärjestelmän, joka saa sekä infektoituneet että terveet solut tuottamaan suuria määriä limaa ja välittämään tulehduksesta viestiviä molekyylipohjaisia signaaleja ympäri kehoa.
Tällainen reaktio voi tutkijoiden havaintojen mukaan pahentaa hengitysteiden tulehdusta ja hengitysvaikeuksia.
Tilaa Tekniikan Maailman uutiskirjeet
Tilaa TM-uutiskirje, niin pysyt ajan tasalla autoalan, teknologian ja tieteen uutisista!