Por que as infecções do trato respiratório são mais comuns com o resfriado?

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Temperaturas mais frias suprimem uma resposta imune recém-descoberta dentro do nariz, oferecendo evidências de que resfriados, gripes e COVID-19 são mais comuns no inverno.

Pesquisadores da Mass Eye and Ear e da Northeastern University descobriram uma resposta imune anteriormente não identificada dentro do nariz que combate vírus responsáveis ​​por infecções do trato respiratório superior. Testes adicionais revelaram que essa resposta protetora é inibida em temperaturas mais frias, tornando a infecção mais provável.

O novo estudo, publicado no The Journal of Allergy and Clinical Immunology, ofereceu o primeiro mecanismo biológico para explicar por que vírus como resfriado comum, gripe e COVID-19 têm maior probabilidade de aumentar nas estações mais frias, de acordo com os pesquisadores.

“Convencionalmente, pensava-se que a temporada de gripes e resfriados ocorria nos meses mais frios, porque as pessoas ficavam mais presas em ambientes fechados, onde os vírus transmitidos pelo ar podiam se espalhar mais facilmente”, disse Benjamin S. Bleier, MD, FACS, diretor de Otolaryngology Translational Research in Mass Eye and Ear e principal autor do estudo. “No entanto, nosso estudo apontou para uma causa biológica da variação sazonal nas infecções respiratórias superiores virais que vemos a cada ano, demonstrada mais recentemente durante a pandemia da COVID-19”.

Defesa de primeira linha no nariz

O nariz é um dos primeiros pontos de contato entre o ambiente externo e o interior do corpo e, como tal, uma provável porta de entrada para patógenos causadores de doenças.

Os patógenos são inalados ou depositados diretamente (por exemplo, pelas mãos) na frente do nariz, onde passam pelas vias aéreas e entram nas células infectantes do corpo, levando potencialmente à infecção do trato respiratório superior. A forma como as vias aéreas se protegem contra esses patógenos tem sido mal compreendida.

Isso foi até que um estudo de 2018 liderado pelo Dr. Bleier e Mansoor Amiji, PhD, Professor Ilustre de Ciências Farmacêuticas da Northeastern University, descobriu uma resposta imune inata que é desencadeada quando bactérias são inaladas pelo nariz: as células na parte frontal do o nariz detectou a bactéria e então liberou bilhões de minúsculos sacos cheios de líquido chamados vesículas extracelulares (ou EVs, anteriormente conhecidos como exossomos) no muco para cercar e atacar a bactéria. O Dr. Bleier comparou o lançamento desse enxame de veículos elétricos a "chutar um ninho de vespas".

O estudo de 2018 também mostrou que os EVs carregam proteínas antibacterianas protetoras através do muco da frente do nariz até a parte de trás ao longo das vias aéreas, que então protege outras células contra as bactérias antes que elas possam alcançá-las.

Para o novo estudo, os pesquisadores procuraram determinar se essa resposta imune também foi desencadeada por vírus inalados pelo nariz, que são a fonte de algumas das infecções respiratórias superiores mais comuns.

Mecanismo de combate a vírus testado em várias condições

Liderados pelo primeiro autor do estudo, Di Huang, PhD, pesquisador do Mass Eye and Ear and Northeastern, os pesquisadores observaram como as células e amostras de tecido nasal coletadas do nariz de pacientes submetidos a cirurgia e voluntários saudáveis ​​responderam a três vírus:  coronavírus e dois rinovírus que causam o resfriado.

Eles descobriram que cada vírus desencadeou uma resposta de enxame EV das células nasais, embora usando uma via de sinalização diferente daquela usada para combater bactérias. Os pesquisadores também descobriram um mecanismo em ação na resposta contra os vírus: após a liberação, os EVs agiam como iscas, carregando receptores aos quais o vírus se ligaria em vez de células nasais.

“Quanto mais iscas, mais EVs podem absorver vírus no muco antes que os vírus tenham a chance de se ligar às células nasais, suprimindo assim a infecção”, disse o Dr. Huang.

Os pesquisadores então testaram como as temperaturas mais baixas afetaram essa resposta, o que é especialmente relevante na imunidade nasal, uma vez que a temperatura interna do nariz é altamente dependente da temperatura do ar externo que você inala. Eles pegaram voluntários saudáveis ​​de um ambiente de temperatura ambiente e os expuseram a temperaturas de 4,4°C (39,9°F) por 15 minutos e descobriram que a temperatura dentro do nariz caiu cerca de 5°C. Eles então aplicaram essa redução de temperatura ao tecido nasal, coletaram amostras e observaram uma resposta imune atenuada. A quantidade de EVs secretados pelas células nasais diminuiu quase 42%, e as proteínas antivirais nos EVs também foram afetadas.

"Combinados, esses achados forneceram uma explicação mecanicista para a variação sazonal nas infecções do trato respiratório superior", disse o Dr. Huang.

Potencial terapêutico

Estudos futuros terão como objetivo replicar os achados com outros patógenos. Os estudos podem ser realizados como estudos de desafio, onde um modelo animal ou humano é exposto a um vírus e sua resposta imune nasal é medida.

A partir de suas descobertas recentes, os pesquisadores também podem imaginar maneiras pelas quais a terapia pode induzir e fortalecer a resposta imune inata do nariz. Por exemplo, uma terapia medicamentosa, como um spray nasal, pode ser projetada para aumentar o número de EVs no nariz ou os receptores de ligação dentro das vesículas.

“Descobrimos um novo mecanismo imunológico no nariz que é constantemente bombardeado e mostramos o que compromete essa proteção”, disse o Dr. Amiji. "A questão agora muda para 'Como podemos aproveitar esse fenômeno natural e recriar um mecanismo de defesa no nariz e aumentar essa proteção, especialmente nos meses mais frios?'"