Une étude révèle un mécanisme biologique pour expliquer pourquoi les virus respiratoires augmentent pendant les saisons plus froides

Des chercheurs de Mass Eye and Ear et de la Northeastern University ont découvert une réponse immunitaire auparavant non identifiée à l’intérieur du nez qui combat les virus responsables des infections des voies respiratoires supérieures. Des tests supplémentaires ont révélé que cette réponse protectrice est inhibée à des températures plus froides, ce qui rend l’infection plus susceptible de se produire.

La nouvelle étude, publiée le 6 décembre dans Le Journal de l’allergie et de l’immunologie cliniquepropose le premier mécanisme biologique pour expliquer pourquoi des virus comme le rhume, la grippe et le COVID-19 sont plus susceptibles d’augmenter pendant les saisons plus froides, selon les auteurs.

Traditionnellement, on pensait que la saison du rhume et de la grippe se produisait pendant les mois les plus froids, car les gens sont plus piégés à l’intérieur où les virus en suspension dans l’air pourraient se propager plus facilement. Cependant, notre étude indique une cause biologique de la variation saisonnière des infections virales des voies respiratoires supérieures que nous voyons chaque année, plus récemment démontrée lors de la pandémie de COVID-19.

Benjamin S. Bleier, MD, FACS, directeur de la recherche translationnelle en oto-rhino-laryngologie à Mass Eye and Ear et auteur principal de l’étude

Défense de première ligne sur le nez

Le nez est l’un des premiers points de contact entre l’environnement extérieur et l’intérieur du corps et, en tant que tel, un point d’entrée probable pour les agents pathogènes pathogènes. Les agents pathogènes sont soit inhalés, soit déposés directement (par exemple par les mains) à l’avant du nez, où ils remontent dans les voies respiratoires et dans le corps, infectant les cellules, entraînant potentiellement une infection des voies respiratoires supérieures. La façon dont les voies respiratoires se protègent contre ces agents pathogènes a longtemps été mal comprise.

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C’était jusqu’à ce qu’une étude menée en 2018 par le Dr Bleier et Mansoor Amiji, PhD, professeur émérite de sciences pharmaceutiques à la Northeastern University, découvre une réponse immunitaire innée qui se déclenche lorsque des bactéries sont inhalées par le nez : les cellules à l’avant du nez détecté la bactérie. puis a libéré des milliards de minuscules sacs remplis de liquide appelés vésicules extracellulaires (ou EV, anciennement connus sous le nom d’exosomes) dans le mucus pour entourer et attaquer les bactéries. Le Dr Bleier compare la sortie de cet essaim de véhicules électriques à « un coup de pied dans un nid de guêpes ».

L’étude de 2018 a également montré que les véhicules électriques transportent des protéines antibactériennes protectrices à travers le mucus de l’avant du nez vers l’arrière le long des voies respiratoires, ce qui protège ensuite les autres cellules contre les bactéries avant qu’elles ne puissent pénétrer trop loin dans le corps.

Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont cherché à déterminer si cette réponse immunitaire était également déclenchée par des virus inhalés par le nez, qui sont à l’origine de certaines des infections des voies respiratoires supérieures les plus courantes.

Mécanisme de lutte contre les virus testé dans diverses conditions.

Dirigés par le premier auteur de l’étude, Di Huang, PhD, chercheur à Mass Eye and Ear et Northeastern, les chercheurs ont examiné comment les cellules et les échantillons de tissus nasaux prélevés dans le nez de patients subissant une intervention chirurgicale et de volontaires sains ont répondu à trois virus. : un seul coronavirus et deux rhinovirus qui causent le rhume.

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Ils ont découvert que chaque virus déclenchait une réponse d’essaim EV à partir des cellules nasales, bien qu’en utilisant une voie de signalisation différente de celle utilisée pour combattre les bactéries. Les chercheurs ont également découvert un mécanisme en jeu dans la réponse contre les virus : lors de leur libération, les véhicules électriques agissaient comme des leurres, transportant des récepteurs auxquels le virus se lierait au lieu des cellules nasales.

« Plus il y a de leurres, plus les véhicules électriques peuvent absorber les virus dans le mucus avant que les virus n’aient une chance de se fixer aux cellules nasales, supprimant ainsi l’infection », a déclaré le Dr Huang.

Les chercheurs ont ensuite testé comment des températures plus froides affectaient cette réponse, qui est particulièrement pertinente dans l’immunité nasale puisque la température interne du nez dépend fortement de la température de l’air extérieur que vous inspirez. Ils ont pris des volontaires sains dans un environnement à température ambiante et les ont exposés à des températures de 4,4°C (39,9°F) pendant 15 minutes et ont constaté que la température à l’intérieur du nez avait chuté d’environ 5°C. Ils ont ensuite appliqué cette réduction de température au tissu nasal. échantillons et observé une réponse immunitaire atténuée. La quantité de véhicules électriques sécrétés par les cellules nasales a diminué de près de 42 % et les protéines antivirales des véhicules électriques ont également été affectées.

« Combinés, ces résultats fournissent une explication mécaniste de la variation saisonnière des infections des voies respiratoires supérieures », a déclaré le Dr Huang.

potentiel thérapeutique

Les études futures viseront à reproduire les résultats avec d’autres agents pathogènes. Les études pourraient être réalisées sous forme d’études de provocation, où un modèle animal ou humain est exposé à un virus et sa réponse immunitaire nasale est mesurée.

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À partir de leurs découvertes récentes, les chercheurs peuvent également envisager des moyens par lesquels la thérapie peut induire et renforcer la réponse immunitaire innée du nez. Par exemple, une thérapie médicamenteuse, telle qu’un spray nasal, pourrait être conçue pour augmenter le nombre d’EV dans le nez ou les récepteurs de liaison dans les vésicules.

« Nous avons découvert un nouveau mécanisme immunitaire dans le nez qui est constamment bombardé et avons montré ce qui compromet cette protection », a déclaré le Dr Amiji. « La question se transforme maintenant en : » Comment pouvons-nous tirer parti de ce phénomène naturel et recréer un mécanisme de défense dans le nez et augmenter cette protection, en particulier pendant les mois les plus froids? «  »

Fontaine:

Infirmerie des yeux et des oreilles du Massachusetts

Référence magazine :

Huang, D. et coll. (2022).L’exposition au froid altère l’immunité antivirale nasale médiée par des essaims de vésicules extracellulaires. Journal d’allergie et d’immunologie clinique. doi.org/10.1016/j.jaci.2022.09.037.

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