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 une infection plus susceptible de se produire.
La nouvelle étude, publiée le 6 décembre dans Le Journal de l’allergie et de l’immunologie cliniqueoffre le premier mécanisme biologique pour expliquer pourquoi des virus comme le rhume, la grippe et le COVID-19 sont plus susceptibles de connaître un pic 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 parce que les gens sont davantage coincés à l’intérieur où les virus en suspension dans l’air pourraient se propager plus facilement. Notre étude indique cependant une cause profonde biologique de la variation saisonnière des infections virales des voies respiratoires supérieures que nous voyons chaque année, plus récemment démontrée tout au long 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 dans le nez
Le nez est l’un des premiers points de contact entre l’environnement extérieur et l’intérieur du corps et, à ce titre, un point d’entrée probable pour les agents pathogènes responsables de maladies. Les agents pathogènes sont inhalés ou déposés directement (par exemple par les mains) à l’avant du nez où ils remontent dans les voies respiratoires et dans le corps en infectant les cellules, ce qui peut entraîner une infection des voies respiratoires supérieures. La façon dont les voies respiratoires se protègent contre ces agents pathogènes a longtemps été mal comprise.
C’est 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 déclenchée lorsque la bactérie est inhalée par le nez : les cellules à l’avant du nez détectent la bactérie. puis a libéré des milliards de minuscules sacs remplis de liquide appelés vésicules extracellulaires (ou EV, connus auparavant sous le nom d’exosomes) dans le mucus pour entourer et attaquer les bactéries. Le Dr Bleier compare la libération de cet essaim de véhicules électriques à « un coup de pied dans un nid de frelons ».
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 pénètrent 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 analysé 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.
Ils ont découvert que chaque virus déclenchait une réponse d’essaim EV à partir des cellules nasales, bien qu’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 à la place des cellules nasales.
« Plus il y a de leurres, plus les véhicules électriques peuvent éponger les virus dans le mucus avant que les virus n’aient une chance de se lier aux cellules nasales, ce qui supprime 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 étant donné que la température interne du nez dépend fortement de la température de l’air extérieur qu’il inhale. 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 émoussée. 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 altérées.
« 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 se dérouler sous forme d’études de provocation, où un modèle animal ou humain est exposé à un virus et sa réponse immunitaire nasale est mesurée.
À partir de leurs découvertes récentes, les chercheurs peuvent également imaginer des moyens par lesquels les thérapeutiques peuvent 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 exploiter ce phénomène naturel et recréer un mécanisme de défense dans le nez et renforcer cette protection, en particulier pendant les mois les plus froids? « »
