Quando o rinovírus, a causa mais comum do resfriado comum, entra nas vias nasais, as células que revestem o nariz começam a trabalhar juntas para combater a infecção. Essas células ativam elaboradas defesas antivirais projetadas para conter o vírus e impedir sua propagação. Em um estudo publicado em 19 de janeiro na revista Dr. A prensa celular é azulOs pesquisadores mostram que essa resposta celular precoce desempenha um papel fundamental no fato de uma pessoa ficar doente e na gravidade dos seus sintomas. As descobertas sugerem que a resposta do corpo ao rinovírus é muitas vezes mais importante do que o próprio vírus.
“Como causa número um do resfriado comum e principal causa de falta de ar em pessoas com asma e outras doenças pulmonares crônicas, os rinovírus são extremamente importantes para a saúde humana”, disse a autora sênior Ellen Foxman, da Escola de Medicina de Yale. “Esta pesquisa nos permite observar o revestimento nasal humano e ver o que acontece durante a infecção por rinovírus, tanto em nível celular quanto molecular”.
Produção de tecido nasal humano cultivado em laboratório
Para observar de perto como as células nasais respondem à infecção, a equipe de pesquisa criou um modelo de tecido nasal humano cultivado em laboratório. Eles cultivaram células-tronco nasais durante quatro semanas enquanto expunham a superfície superior do tecido ao ar. Essa configuração encorajou as células a crescerem em uma estrutura que lembrava o revestimento das passagens nasais e das vias aéreas pulmonares.
O tecido resultante contém vários tipos de células encontradas nas vias aéreas humanas, incluindo células produtoras de muco e células com cílios. Os cílios são pequenas estruturas semelhantes a cabelos que ajudam a remover o muco e as partículas presas dos pulmões.
“Este modelo reflecte as respostas do corpo humano com muito mais precisão do que as linhas celulares convencionais utilizadas para investigação em virologia”, disse Foxman. “Como os rinovírus causam doenças em humanos, mas não em outros animais, os modelos organotípicos de tecido humano são particularmente valiosos para o estudo deste vírus.”
Interferon e proteção antiviral precoce
Usando este modelo, os pesquisadores puderam observar como milhares de células individuais responderam juntas durante a infecção. Eles também examinaram o que aconteceu quando os sensores celulares responsáveis pela detecção do rinovírus foram bloqueados. Estas experiências revelaram um forte mecanismo de defesa coordenado pelo interferon, uma proteína que interfere na entrada e replicação viral.
Quando as células do nariz detectam o rinovírus, elas liberam interferon que ativa as defesas antivirais não apenas nas células infectadas, mas também nas células saudáveis próximas. Esta resposta coordenada dificulta a reprodução e propagação do vírus. Se a atividade do interferon começar rapidamente, a infecção poderá ser contida precocemente. Quando os investigadores bloquearam esta resposta, o vírus espalhou-se mais rapidamente, infectando muito mais células e causando danos significativos. Em alguns casos, os organoides infectados não sobreviveram.
“Nossos experimentos mostram quão importante e eficaz é uma resposta rápida de interferon no controle da infecção por rinovírus, mesmo sem quaisquer células do sistema imunológico”, disse o primeiro autor Bao Wang, da Escola de Medicina de Yale.
Quando o crescimento viral desencadeia reações prejudiciais
O estudo também descobriu reações adicionais que ocorrem durante o aumento da replicação viral. Sob estas condições, o rinovírus pode ativar um sistema de detecção distinto que direciona as células infectadas e não infectadas para produzir grandes quantidades de muco e sinais inflamatórios. Esta reação pode contribuir para a inflamação das vias aéreas e falta de ar nos pulmões.
Segundo os investigadores, estas vias podem oferecer alvos úteis para o tratamento que visa reduzir os sintomas prejudiciais e, ao mesmo tempo, apoiar defesas antivirais eficazes.
Modelo e limitações de pesquisas futuras
A equipe observa que seu modelo organoide contém menos tipos de células do que os presentes no corpo humano. Durante uma infecção real, células adicionais, incluindo células do sistema imunológico, são atraídas para o local para ajudar a combater o vírus. Compreender como estes tipos de células adicionais e factores ambientais nas passagens nasais e nas vias respiratórias afectam a resposta do corpo ao rinovírus será um foco importante de trabalhos futuros, dizem os investigadores.
“Nosso estudo avança o paradigma de que as respostas do corpo a um vírus, e não as propriedades intrínsecas do vírus, são cruciais para determinar se um vírus causará doença e quão grave será a doença”, disse Foxman. “Direcionar o sistema imunológico é um caminho estimulante para novas terapêuticas”.
