Benedette Cuffari, M.Sc.

Comprendre pourquoi les infections respiratoires sont plus fréquentes en hiver

Dans un récent Journal d’allergie et d’immunologie clinique Dans cette étude, les chercheurs étudient le rôle des vésicules extracellulaires (VE) dans la réponse innée de la muqueuse nasale à divers virus respiratoires.

Étude : L'exposition au froid altère l'immunité antivirale nasale médiée par un essaim de vésicules extracellulaires.  Crédit d'image : Andrey_Popov/Shutterstock.com

Étudier: L’exposition au froid altère l’immunité antivirale nasale médiée par l’essaimage des vésicules extracellulaires. Crédit d’image : Andrey_Popov/Shutterstock.com

Infections des muqueuses respiratoires et nasales

Les infections des voies respiratoires supérieures (URI) sont souvent caractérisées par une inflammation et/ou une irritation des sinus, des otites, une bronchiolite, une pneumonie et une aggravation des symptômes de l’asthme ou de la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC). Plusieurs facteurs peuvent augmenter la gravité des URI, dont certains incluent l’âge, le sexe, la présence de comorbidités et les conditions environnementales.

Des recherches antérieures ont rapporté que de nombreux virus responsables des URI infectent principalement la cavité nasale en raison de la basse température à cet endroit par rapport à d’autres parties du corps. La muqueuse nasale dans cette cavité est composée de glycoprotéines muqueuses, du mécanisme mucociliaire et de jonctions serrées épithéliales qui forment ensemble une barrière contre les agents pathogènes inhalés.

La libération de véhicules électriques antimicrobiens par les cellules épithéliales nasales semble jouer un rôle crucial dans la réponse immunitaire de la muqueuse de l’hôte. Ces vésicules liées aux lipides peuvent transporter un large éventail de substances, notamment des acides nucléiques, des protéines, des lipides, des acides aminés et des métabolites, selon l’origine de l’EV.

Lorsqu’ils répondent à une infection virale, les véhicules électriques peuvent transporter des agents antiviraux tels que des microARN (miARN) qui agissent directement comme antiviraux ou régulent les voies inflammatoires pour améliorer la réponse immunitaire. En plus de ce rôle de véhicules de livraison, les véhicules électriques peuvent également exercer des effets antiviraux directs en se liant aux ligands viraux via des récepteurs de surface pour inhiber l’entrée de ces virus dans les cellules hôtes.

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L’infection virale entraîne la libération de véhicules électriques dans les cellules épithéliales nasales

Les récepteurs de type Toll (TLR) sont des récepteurs transmembranaires qui sont exprimés sur divers types de cellules, y compris les cellules épithéliales nasales. Ici, les TLR reconnaissent certains composants d’agents pathogènes tentant de pénétrer dans la cavité nasale et initient par la suite des réponses immunitaires et inflammatoires pour limiter le potentiel d’infection par ces agents infectieux.

L’acide polyinosinique polycytidylique agoniste de TLR3 (poly[I:C]) a été utilisé pour imiter la réponse immunitaire aux infections virales par l’acide ribonucléique (ARN). À cette fin, le poly(I:C) s’est avéré favoriser la sécrétion d’EV à partir de cellules épithéliales nasales isolées, avec un effet maximal de 1,6 fois observé à 24 heures.

Malgré la stimulation poly(I:C), l’incubation des cellules épithéliales nasales à basse température de 4 °C a entraîné une réduction significative de l’absorption d’EV de 87,5 %. Ceci était comparable à une incubation à 37°C pendant 60 minutes, au cours de laquelle l’absorption d’EV était rapide et abondante dans tout le cytoplasme.

Comment les EV nasaux inhibent-ils les virus respiratoires ?

Les chercheurs ont ensuite infecté des cellules épithéliales nasales humaines primaires avec trois virus respiratoires différents, dont le CoV_OC43, le rhinovirus du groupe mineur RV-1B, ainsi que le rhinovirus du groupe majeur RV-16. Après l’infection, l’exposition aux véhicules électriques factices TLR3 a considérablement réduit les niveaux d’ARN messager (ARNm) du virus intracellulaire, indiquant que les véhicules électriques inhibaient efficacement la réplication virale.

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Cette activité antivirale était dose-dépendante et a conduit à une inhibition de 38,37 %, 72,59 % et 61,51 % de la réplication du CoV-OC43, du RV-1B et du RV-16, respectivement. Cet effet n’a pas été reproduit lorsque des véhicules électriques non stimulés ont été exposés à des cellules infectées.

Une analyse plus approfondie des mécanismes responsables des effets antiviraux des véhicules électriques stimulés a indiqué que l’expression de miR-17, qui est un type de miARN qui a déjà été impliqué dans la réplication virale réduite pendant les URI, était significativement augmentée dans les véhicules électriques stimulés par TLR3 par rapport à EV non stimulés. La transfection de miR-17 dans des cellules épithéliales nasales humaines a inhibé efficacement la réplication de l’ARN viral, confirmant le rôle antiviral important de miR-17 contre les virus respiratoires.

La température affecte-t-elle la fonction EV dans la cavité nasale ?

Lorsque les températures externes chutent de 23,3 °C à 4,4 °C, les températures intranasales dans les cornets antérieur et moyen inférieur chutent de la même manière à 6,4 °C et 4,7 °C, respectivement. Pour reproduire ces changements de température ambiante in vitro, les chercheurs ont abaissé la température de la culture cellulaire à 32°C, par rapport au réglage conventionnel de 37°C.

Cette réduction de température a entraîné des déficiences importantes dans la sécrétion d’EV après la simulation de TLR3. Inévitablement, les effets antiviraux des véhicules électriques factices TLR3 contre l’infection virale ont également été considérablement altérés. À 32 ° C, l’expression de miR-17 dans les véhicules électriques a également été considérablement réduite.

étude à emporter

Las URI se transmiten con mayor frecuencia durante los meses de invierno, y los virus respiratorios comunes, como el coronavirus 2 del resfriado común y el síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2), a menudo son responsables de un aumento de casos durante l’hiver. En plus de l’impact de différents comportements humains durant l’hiver, comme le passage des activités extérieures aux activités intérieures, la baisse des températures ambiantes semble également affecter l’efficacité de la réponse immunitaire contre les URI, avec des effets spécifiques sur l’activité antivirale des véhicules électriques. . .

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Dans l’ensemble, la présente étude a fourni des informations importantes sur le rôle de la température de la chambre froide dans la réponse immunitaire aux agents pathogènes respiratoires. En outre, la découverte de l’immunité antivirale médiée par EV dans l’épithélium nasal soutient l’application thérapeutique potentielle d’EV avec des agents antiviraux pour traiter les URI à l’avenir.

Référence magazine :
  • Huang, D., Taja, MS, Nocera, AL, et coll. (2022). L’exposition au froid altère l’immunité antivirale nasale médiée par l’essaimage des vésicules extracellulaires. Le tourillon de l’allergie et de l’immunologie clinique. doi:10.1016/j.jaci.2022.09.037.

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