Các nhà nghiên cứu tại Đại học Đại học Đông Bắc và Bệnh viện Mắt và Tai Massachusetts (Hoa Kỳ) đã phát hiện ra một phản ứng miễn dịch chưa được biết đến trước đây trong mũi của chúng ta để chống lại virus gây nhiễm trùng đường hô hấp trên. Thử nghiệm chuyên sâu hơn cho thấy phản ứng bảo vệ này bị ức chế ở nhiệt độ lạnh, khiến cho nguy cơ nhiễm trùng cao hơn.
Nghiên cứu mới được xuất bản ngày 6/12/2022 trên tạp chí Dị ứng miễn dịch lâm sàng. Theo các tác giả, đây là cơ chế sinh học đầu tiên được khám phá đầy đủ để giải thích lý do tại sao các dịch bệnh đường hô hấp do virus như virus gây cảm lạnh thông thường, cúm, COVID-19 có nhiều khả năng tăng đột biến vào mùa lạnh hơn.
♥ Đọc thêm: Tại sao chúng ta không thể mắc cảm cúm và cảm lạnh cùng lúc?
Trước đây, người ta cho rằng cảm lạnh và cảm cúm thường xảy ra vào những tháng có thời tiết lạnh vì mọi người ở trong nhà nhiều hơn, và trong không gian đóng kín đó virus dễ lây lan hơn. Tuy nhiên nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra nguyên nhân gốc rễ dẫn đến sự thay đổi theo mùa của các ca nhiễm virus đường hô hấp trên mà chúng ra quan sát thấy hàng năm, mà gần đây nhất được thấy trong đại dịch COVID-19
Mục lục
Hàng phòng thủ đầu tiên chống nhiễm trùng đường hô hấp trên
Mũi là một trong những điểm tiếp xúc đầu tiên giữa môi trường bên ngoài với cơ thể, do đó có thể là điểm xâm nhập của mầm bệnh. Mầm bệnh có thể được hít vào hoặc qua tiếp xúc trực tiếp (như là qua bàn tay) vào phần phía trước mũi, sau đó di chuyển ngược vào đường thở gây ra nhiễm trùng hô hấp trên. Cách mà đường thở tự bảo vệ chúng khỏi tác nhân gây bệnh đến nay vẫn chưa được hiểu biết nhiều.
Cho đến năm 2018, một nghiên cứu được dẫn đầu bởi bác sĩ Bleier và Mansoor Amiji tại đại học Đông Bắc khám phá ra một phản ứng miễn dịch bẩm sinh được kích hoạt khi vi khuẩn được hít vào qua mũi. Các tế bào trên bề mặt niêm mạc mũi phát hiện ra vi khuẩn và giải phóng hàng tỉ những túi nhỏ chứa dịch gọi là thể tiết ngoại bào (extracellular vesicles, viết tắt là EV, trước đây gọi là exosome) vào niêm dịch xung quanh nơi vi khuẩn “tấn công”. Bác sĩ Bleier so sánh sự giải phóng của những thể tiết ngoại bào này như “cú đốt của ong bắp cày”.
Nghiên cứu năm 2018 cũng cho thấy rằng EV chứa bên trong nó các protein kháng khuẩn, khi được giải phóng có tác dụng như một hàng rào bảo vệ từ niêm mạc mũi phía trước đến đường thở phía sau, bảo vệ các tế bào khác khỏi sự tấn công của vi khuẩn, ngăn không cho mầm bệnh xâm nhập sâu vào trong cơ thể.
Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu cố gắng xác định liệu phản ứng miễn dịch này có được kích hoạt bởi virus hay không. Virus được biết đến như là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra nhiễm trùng đường hô hấp trên.
Thử nghiệm cơ chế kháng virus gây nhiễm trùng đường hô hấp trên
Được dẫn dắt bởi một trong những tác giả của nghiên cứu đầu tiên, bác sĩ Di Huang, thuộc Bệnh viện Mắt và Tai Massachusetts, các nhà nghiên cứu đã phân tích cách thức các tế bào và mô niêm mạc mũi phản ứng với 3 loại virus (1 chủng coronavirus và 2 chủng virus gây cảm lạnh thông thường). Các mẫu mô này được thu thập từ bệnh nhân phẫu thuật mũi xoang và từ tình nguyện viên khỏe mạnh.
Họ phát hiện ra rằng các chủng virus đều kích hoạt phản ứng của EV từ các tế bào niêm mạc mũi, bất chấp việc chúng sử dụng các đường truyền tín hiệu khác với vi khuẩn. Ngoài ra, các nhà khoa học cũng khám ra một cơ chế của phản ứng chống lại virus: khi được giải phóng, các EV có tác dụng như “mồi nhử”, chúng chứa các thụ thể mà virus sẽ liên kết vào thay vì thụ thể trên bề mặt của tế bào niêm mạc đường thở.
Các loại virus xâm nhập vào tế bào bằng cách kết nối những protein trên bề mặt của chúng với thụ thể trên bề mặt tế bào, qua đó “điều khiển” tế bào để virus hòa màng và đưa vật liệu di truyền của chúng vào bên trong tế bào.
“Càng có nhiều “mồi nhử”, EV càng dễ quét sạch virus trong chất nhầy trước khi chúng có cơ hội liên kết với các tế bào niêm mạc mũi, giúp ngăn chặn sự lây nhiễm” ,bác sĩ Di Huang cho biết.
Các nhà nghiên cứu tiếp tục thử nghiệm để đánh giá nhiệt độ có ảnh hưởng thế nào đến phản ứng này. Điều này đặc biệt có liên quan đến khả năng miễn dịch của mũi vì nhiệt độ trong hốc mũi chịu tác động lớn của nhiệt độ không khí bên ngoài. Nhóm nghiên cứu đưa các tình nguyện viên từ môi trường nhiệt độ phòng sang môi trường có nhiệt độ 4,4 độ C trong vòng 15 phút và thấy rằng nhiệt độ trong hốc mũi đã giảm còn khoảng 5 độ C. Sau đó học áp dụng mô hình giảm nhiệt độ này cho các mẫu mô niêm mạc mũi và quan sát thấy phản ứng miễn dịch bị giảm sút đáng kể. Số lượng của các EV giải phóng ra từ tế bào niêm mạc mũi giảm gần 42% và các loại protein kháng virus cũng giảm tương ứng.
Những phát hiện này đưa ra lời giải thích hợp lý cho sự thay đổi cơ học theo mùa của các bệnh lý nhiễm trùng đường hô hấp trên.
Bác sĩ Di HuangTiềm năng cho những phương pháp trị liệu mới
Các nghiên cứu trong tương lai được các nhà khoa học nhắm đến là nhân rộng thử nghiệm phản ứng miễn dịch tại mũi với các loại mầm bệnh khác, và đo lường chúng một cách cụ thể.
Từ những dữ liệu này, các nhà khoa học có thể hình dung ra cách cách phương pháp trị liệu có thể kích thích và tăng cường phản ứng miễn dịch của mũi. Ví dụ, một loại thuốc điều trị, như là thuốc xịt có thể được thiết kế để làm tăng số lương các EV hoặc kết hợp với các thụ thể bên trong EV làm tăng tác dụng của chúng.
Chúng ta đã khám phá ra một cơ chế miễn dịch tự nhiên ở mũi hoạt động liên tục để bảo vệ cơ thể, cũng như yếu tố khiến cơ chế đó bị tổn hại. Câu hỏi tiếp theo là làm thế nào để khai thác được hiện tượng tự nhiên này để tái tạo cơ chế phòng vệ của mũi, cũng như tăng cường mức độ baoe vệ, đặc biệt trong thời tiết lạnh.
Bác sĩ Mansoor Amiji♥ Đọc thêm: Bệnh thường gặp trong mùa mưa lạnh
