Респираторные инфекции и слизистая оболочка носа
Инфекции верхних дыхательных путей (ОРВИ) часто характеризуются воспалением и / или раздражением придаточных пазух носа, ушными инфекциями, бронхиолитом, пневмонией и ухудшением симптомов астмы или хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). Существует несколько факторов, которые могут усилить тяжесть ОРИ, некоторые из которых включают возраст, пол, наличие сопутствующих заболеваний, а также условия окружающей среды.
Предыдущие исследования показали, что многие вирусы, ответственные за URI, в первую очередь поражают полость носа из-за низкой температуры в этом месте по сравнению с другими частями тела. Слизистая оболочка носа в этой полости состоит из гликопротеинов слизи, мукоцилиарного эскалатора и плотных эпителиальных соединений, которые в совокупности образуют барьер против вдыхаемых патогенов.
Высвобождение антимикробных ЭВ эпителиальными клетками носа, по-видимому, играет решающую роль в иммунном ответе слизистой оболочки хозяина. Эти везикулы, связанные с липидами, могут переносить широкий спектр веществ, включая нуклеиновые кислоты, белки, липиды, аминокислоты и метаболиты, в зависимости от происхождения ЭВ.
В ответ на вирусную инфекцию ВВ могут переносить противовирусные агенты, такие как микроРНК (микроРНК), которые либо непосредственно действуют как противовирусные препараты, либо регулируют воспалительные пути для усиления иммунного ответа. В дополнение к этой роли в качестве средств доставки, EVS могут также оказывать прямое противовирусное действие, связываясь с вирусными лигандами через поверхностные рецепторы, чтобы ингибировать проникновение этих вирусов в клетки-хозяева
Затем исследователи инфицировали первичные клетки эпителия носа человека тремя различными респираторными вирусами, включая CoV_OC43, риновирус малой группы RV-1B, а также риновирус основной группы RV-16. После заражения воздействие ВВ, имитирующих TLR3, значительно снижало уровни внутриклеточной вирусной мессенджерной РНК (мРНК), что указывает на то, что ВВ эффективно ингибировали репликацию вируса.
Эта противовирусная активность зависела от дозы и привела к 38,37%, 72,59% и 61,51% ингибированию репликации CoV-OC43, RV-1B и RV-16 соответственно. Этот эффект не был воспроизведен, когда нестимулированные электромобили подвергались воздействию инфицированных клеток.Дальнейший анализ механизмов, ответственных за противовирусные эффекты стимулированных ВВ, показал, что экспрессия miR-17, которая является одним из типов микроРНК, который ранее был вовлечен в снижение репликации вируса во время URI, была значительно выше у ВВ, стимулированных TLR3, по сравнению с нестимулированными ВВ. Трансфекция miR-17 в эпителиальные клетки носа человека эффективно ингибировала репликацию вирусной РНК, подтверждая тем самым важную противовирусную роль miR-17 против респираторных вирусов.
Дальнейший анализ механизмов, ответственных за противовирусные эффекты стимулированных ВВ, показал, что экспрессия miR-17, которая является одним из типов микроРНК, который ранее был вовлечен в снижение репликации вируса во время URI, была значительно выше у ВВ, стимулированных TLR3, по сравнению с нестимулированными ВВ. Трансфекция miR-17 в эпителиальные клетки носа человека эффективно ингибировала репликацию вирусной РНК, подтверждая тем самым важную противовирусную роль miR-17 против респираторных вирусов.
Когда наружная температура падает с 23,3°C до 4,4°C, интраназальная температура в передней и средней носовых раковинах аналогичным образом падает до 6,4°C и 4,7°C соответственно. Чтобы воспроизвести эти изменения температуры окружающей среды in vitro, исследователи снизили температуру культивирования клеток до 32°C по сравнению с обычной средой 37°C.
“Это снижение температуры привело к значительным нарушениям секреции EVs после моделирования TLR3. Неизбежно, что противовирусные эффекты EV, имитирующих TLR3, против вирусной инфекции также были значительно изменены. При 32 ° C экспрессия miR-17 в EV также была значительно снижена”, – пишут исследователи.
Выводы
ОРВИ чаще всего передаются в зимние месяцы, при этом распространенные респираторные вирусы, такие как обычная простуда и коронавирус 2 с тяжелым острым респираторным синдромом (SARS-CoV-2), часто являются причиной увеличения случаев заболевания в зимний период. В дополнение к влиянию различных форм поведения человека в зимний период, таких как переход от активного отдыха к занятиям в помещении, снижение температуры окружающей среды также, по-видимому, влияет на эффективность иммунного ответа против URI, оказывая специфическое воздействие на противовирусную активность EV.
В совокупности текущее исследование дало важную информацию о роли низкой температуры окружающей среды в иммунном ответе на респираторные патогены. Кроме того, открытие EV-опосредованного противовирусного иммунитета в эпителии носа подтверждает потенциальное терапевтическое применение EV с противовирусными агентами для лечения URI в будущем.