Atsakymas, kaip pažaboti gripą, gali būti tiesiai po mūsų nosimi arba, tiksliau, jų viduje. Nauji tyrimai itin išsamiai aprašo įvykius nosyje sergant gripu ir gali lemti naujus tikslus bei veiksmingesnes nosies gripo vakcinas.
Nosis dažnai yra vartai į kvėpavimo takų infekcijas, kur virusai pirmiausia įsikuria ir pradeda daugintis. Tačiau keista, kad imuninis atsakas nosyje buvo palyginti neištirtas.
„Nacionalinis širdies, plaučių ir kraujo institutas plaučius tradiciškai dengė per trachėją, o kitas NIH institutas finansuoja kaukolės, veido ir dantų ligų tyrimus“, – sako Bostono vaikų ligoninės tyrėjas José Ordovás-Montañés, Ph.D. „Kur telpa nosis?”
Ordovás-Montañés pirmą kartą perėmė šią nepakankamai finansuojamą kūno dalį per COVID-19 pandemiją. Jo laboratorija parodė, kad žmonėms, kuriems išsivystė sunkus COVID-19, nosies ir gerklės antivirusinis atsakas buvo silpnas. Naujame darbe, kuriam vadovavo mokslų daktaras Samuelis Kazeris, komanda analizavo, kas atsitiko pelių nosyse gripo infekcijos metu.
Skirtingai nuo COVID tyrimo, kurio metu pacientų nosies tamponai buvo analizuojami vienu momentu, naujajame tyrime buvo stebimi įvykiai visoje nosyje, įskaitant dalis, kurių negalima pasiekti su nosies tamponu, per visą gripo epizodą.
Kad geriau suprastų imuninę atmintį, tyrėjai iš naujo paėmė pelių mėginius po antrosios gripo infekcijos. Jie paskelbė savo išvadas žurnale Imunitetas.
Ląstelių atsako į gripą „atlasas“.
Infekcijos eigoje tyrėjai nustatė tūkstančių atskirų nosies gleivinės (nosies ertmę dengiančio audinio) ląstelių RNR – iš viso daugiau nei 150 000 rodmenų per dvi savaites. Taip buvo sukurtas dinamiškas „atlasas“, kataloguojantis, kokios ląstelės ten buvo ir kaip kiekviena reaguoja.
Komanda nustatė 127 ląstelių tipus ir potipius, įskaitant epitelio ląsteles, kurios iškloja gleivinę, kelių tipų imunines ląsteles, ląsteles, sudarančias jungiamąjį audinį, ir net neuronus, kurie palengvina kvapą.
„Šioje mikroanatomijoje matėme daug įdomių ląstelių įvairovės“, – sako Ordovás-Montañés. „Kai imame žmonių mėginius su tamponais, mes tiesiog nubraukiame paviršių. Samas galėjo pažvelgti į visą audinį.”
Gripo infekcijos metu atėjo ir išėjo skirtingos ląstelės. Pavyzdžiui, neutrofilai (pirmojo atsako imuninės ląstelės) atsirado beveik iš karto, bet pasitraukė, kai virusas buvo pašalintas. Audinių reziduojančios atminties T ląstelės (TRM ląstelės), kurios palaiko atmintį apie infekciją audinyje, pasirodė maždaug 14 dieną.
Po to jie liko nosyje, per antrąjį gripo priepuolį, kaip ir plazmablastai, subrendę į antikūnus gaminančias plazmos ląsteles.
Išsaugoti atmintį apie gripą
Viena anksčiau neaprašyta ląstelių grupė pasireiškė praėjus vienai ar dviem savaitėms nuo infekcijos pradžios. Pavadintos Krt13+ nosies imuninę sistemą sąveikaujančiomis dugno epitelio ląstelėmis (KNIIFE ląstelėmis), jos eina išilgai nosies ertmės dugno, tiesiai virš burnos gomurio. Kazerio patirtis biologijos ir skaičiavimo mokslo sankirtoje leido juos atrasti, sako Ordovás-Montañés.
„Mes beveik išmetėme tas kameras, nes jos atrodė taip keistai“, – priduria jis.
Šios ląstelės gali būti raktas į greitesnį, koordinuotą imuninį atsaką, kurį komanda pastebėjo per antrąją gripo infekciją.
„KNIIFE ląstelės ekspresuoja daug genų, susijusių su imunine funkcija, kurių nesame įpratę matyti epitelio ląstelėse“, – aiškina Kazeris. „Jos plečiasi po to, kai virusas pašalinamas, toje pačioje anatominėje vietoje kaip ir TRM ląstelės. Manome, kad jos gali padėti išlaikyti atmintį apie infekciją.”
Nosis aplink sukurti vakciną
Dabar komanda toliau tiria KNIIFE ląstelių vaidmenį ir planuoja susieti pelių rezultatus su gripu sergančių žmonių ir Bostono vaikų ligoninėje sergančių vaikų, sergančių kitomis virusinėmis infekcijomis, nosies tepinėlių duomenimis. Kazeris tikisi, kad jų darbas vieną dieną padės sukurti ilgalaikę nosies vakciną, kuri galėtų apriboti ligų plitimą už nosies ribų, nes padėtų nosiai „prisiminti“ gripo virusą.
„Atmintis gali vykti daugelio tipų ląstelėse”, – sako jis. „Supratimas, kaip atmintis atrodo barjeriniame audinyje, pavyzdžiui, nosies gleivinėje, yra pagrindinė biologija, kurią mes bandome suprasti.