Quando o rinovírus, a principal causa do resfriado comum, invade as vias nasais, as células que revestem o nariz começam imediatamente a trabalhar em conjunto para combater a infecção. Essas células ativam uma ampla gama de defesas antivirais projetadas para limitar a ação do vírus e impedir sua propagação. Em um estudo publicado em 19 de janeiro na revista Cell Press Blue, pesquisadores demonstraram que essa resposta celular inicial desempenha um papel fundamental em determinar se uma pessoa ficará doente e qual será a gravidade de seus sintomas. Os resultados sugerem que a reação do corpo ao rinovírus frequentemente é mais relevante do que o próprio vírus.
“Como a principal causa de resfriados e uma das principais responsáveis por problemas respiratórios em pessoas com asma e outras condições pulmonares crônicas, os rinovírus são de suma importância para a saúde humana”, afirma a autora principal Ellen Foxman, da Yale School of Medicine. “Esta pesquisa nos permitiu observar o que acontece no revestimento nasal humano durante as infecções pelo rinovírus em nível celular e molecular.”
Desenvolvendo Tecidos Nasais Humanos em Laboratório
Para observar de perto como as células nasais reagem à infecção, a equipe de pesquisa criou um modelo de tecido nasal humano cultivado em laboratório. Eles cultivaram células-tronco nasais por quatro semanas, expondo a superfície superior do tecido ao ar. Essa configuração incentivou as células a amadurecerem em uma estrutura que se assemelha bastante ao revestimento das passagens nasais e das vias respiratórias.
O tecido resultante continha múltiplos tipos celulares encontrados nas vias aéreas humanas, incluindo células produtoras de muco e células ciliadas. As cílias são pequenas estruturas semelhantes a pelos que ajudam a mover o muco e as partículas capturadas para fora dos pulmões.
“Este modelo reflete as respostas do corpo humano com muito mais precisão do que as linhas celulares convencionais usadas na pesquisa virológica”, diz Foxman. “Como o rinovírus provoca doenças em humanos, mas não em outros animais, modelos organotípicos de tecidos humanos são particularmente valiosos para o estudo desse vírus.”
Interferons e Proteção Antiviral Precoce
Usando esse modelo, os pesquisadores puderam monitorar como milhares de células individuais reagem em conjunto durante a infecção. Eles também investigaram o que acontece quando os sensores celulares responsáveis por detectar o rinovírus são bloqueados. Esses experimentos revelaram um poderoso sistema de defesa coordenado pelos interferons, que são proteínas que dificultam a entrada e a replicação viral.
Quando as células nasais detectam o rinovírus, elas liberam interferons que ativam defesas antivirais não apenas nas células infectadas, mas também nas células saudáveis próximas. Essa resposta coordenada torna difícil para o vírus se reproduzir e se espalhar. Se a atividade dos interferons começar rapidamente, a infecção poderá ser contida precocemente. Quando os pesquisadores bloquearam essa resposta, o vírus se espalhou rapidamente, infectando muitas mais células e causando danos significativos. Em alguns casos, os organoides infectados não sobreviveram.
“Nossos experimentos mostram quão crítico e eficaz é uma resposta rápida de interferons no controle da infecção por rinovírus, mesmo na ausência de qualquer célula do sistema imunológico”, afirma Bao Wang, autor principal e membro da Yale School of Medicine.
Quando o Crescimento Viral Gera Respostas Prejudiciais
O estudo também revelou respostas adicionais que ocorrem quando a replicação viral aumenta. Nessas condições, o rinovírus pode ativar um sistema de detecção separado que leva tanto células infectadas quanto não infectadas a produzir grandes quantidades de muco e sinais inflamatórios. Essa reação pode contribuir para a inflamação das vias aéreas e dificultar a respiração nos pulmões.
Os pesquisadores acreditam que esses caminhos podem oferecer alvos úteis para tratamentos que visem reduzir sintomas prejudiciais enquanto apoiam defesas antivirais eficazes.
Limitações do Modelo e Pesquisa Futura
A equipe observa que seu modelo de organoide inclui menos tipos celulares do que os presentes no corpo humano. Durante infecções reais, células adicionais, incluindo células imunológicas, são atraídas para o local com o objetivo de ajudar a combater o vírus. Os pesquisadores afirmam que entender como esses tipos celulares adicionais e fatores ambientais nas passagens nasais e nas vias aéreas influenciam a resposta do corpo ao rinovírus será um foco importante para trabalhos futuros.
“Nosso estudo avança na ideia de que as respostas do corpo a um vírus, em vez das propriedades inerentes ao próprio vírus, são extremamente importantes para determinar se um vírus causará doença e quão grave será essa doença”, afirma Foxman. “Visar mecanismos de defesa é uma avenida empolgante para novas terapias.”
