« Le nez dans un plat » révèle pourquoi le rhume frappe durement certaines personnes, tandis que d’autres s’en remettent facilement

De nouvelles expériences en laboratoire ont utilisé le « nez dans un plat » pour comprendre pourquoi le rhume déclenche une maladie bénigne chez certaines personnes tout en envoyant d’autres à l’hôpital.

Au plus fort de la saison du rhume et de la grippe, les rhinovirus – la cause la plus fréquente du rhume – rendent beaucoup d’entre nous malheureux, provoquant des symptômes comme un écoulement nasal, un mal de gorge et une légère toux. Mais pour un sous-ensemble de personnes, les infections à rhinovirus constituent une maladie beaucoup plus grave.

Chez les fumeurs et les personnes asthmatiques, par exemple, les rhinovirus peuvent entraîner des difficultés respiratoires potentiellement mortelles nécessitant un traitement médical. Même la même variante de rhinovirus peut entraîner des résultats médicaux très différents selon la personne infectée.

Maintenant, une nouvelle étude publiée le 19 janvier dans la revue Presse Cellulaire Bleu a démontré que cette variation dépend de l’activation de programmes immunitaires distincts à l’intérieur du tissu nasal infecté. L’équipe a développé des modèles miniatures des voies nasales humaines dans des plats pour étudier la façon dont les cellules réagissent à l’infection.

Ils affirment que leurs découvertes constituent une étape vers le développement d’antiviraux efficaces contre le rhume.

Comment faire pousser un nez dans un plat

Les cellules qui subissent le plus gros des infections par le rhume sont les cellules épithéliales qui tapissent le nez. Lorsque ces cellules détectent une infection virale, elles le signalent au système immunitaire inné – la première ligne de défense non spécifique de l’organisme contre les germes. Certains des premiers défenseurs déployés par ce système sont des molécules appelées interférons.

Même s’ils savent que les interférons jouent un rôle important dans la lutte contre les virus, les chercheurs ont du mal à comprendre exactement comment ils le font au niveau cellulaire.

La nouvelle recherche, dirigée par Dr Ellen Foxmanprofesseur agrégé de médecine de laboratoire et d’immunobiologie à l’Université de Yale, a utilisé une technique appelée séquençage de l’ARN unicellulaire, qui révèle quelles informations sont envoyées depuis le centre de contrôle d’une cellule qui héberge son ADN. Ils ont effectué l’analyse à la résolution de cellules épithéliales nasales individuelles.

L’équipe de Foxman a cultivé ces cellules dans un environnement en forme de boîte qui ressemblait beaucoup à l’intérieur du nez humain. Ensuite, ils ont infecté les cellules avec un rhinovirus.

Cette paire de techniques a permis à l’équipe de Foxman d’acquérir de nouvelles connaissances sur la façon dont les rhinovirus affectent les cellules nasales, a déclaré Claire Lloydun immunologiste respiratoire à l’Imperial College de Londres qui n’a pas participé à l’étude.

« Je pense que c’est une combinaison d’avoir un système multicellulaire organoïde (le nez dans un plat), ainsi que de disposer de techniques beaucoup plus sensibles et spécifiques qui nous permettent d’observer comment les cellules ciliées sont affectées et comment les cellules productrices de mucus sont affectées », a déclaré Lloyd à Live Science. Les cellules ciliées – qui ont de minuscules projections ressemblant à des poils – et les cellules productrices de mucus se trouvent toutes deux dans la muqueuse du nez.

L’observation initiale de Foxman était que, même séparées du reste du corps, les cellules du nez étaient tout à fait aptes à combattre les rhinovirus.

« Au cours d’une réponse optimale, les virus n’infectent qu’environ 1 % des cellules et l’infection commence à se résoudre en quelques jours », a déclaré Foxman dans un communiqué. déclaration. Mais lorsque l’équipe a exposé les cellules à un médicament qui supprimait la signalisation de l’interféron, les défenses auparavant solides des cellules ont commencé à s’effondrer.

Dans ces dernières conditions, plus de 30 % des cellules ont été infectées et la réponse immunitaire est devenue plus prononcée. Les niveaux de molécules pro-inflammatoires, y compris les cytokines, ont grimpé en flèche et la production de protéines de mucus a augmenté de manière significative.

En l’absence d’interférons, une protéine semble être le principal conducteur de cette réponse hyperactive : le facteur nucléaire kappa B (NF-κB). La réponse déraillée ressemblait à la réaction qui conduit souvent à des complications d’une infection grave à rhinovirus chez les patients vulnérables.

Lloyd a déclaré que si une personne est frappée par une infection à rhinovirus, cela peut indiquer des problèmes avec sa production d’interféron. « Certaines personnes présentent des défauts génétiques dans la production d’interféron… qui peuvent affecter le ton de la réponse à l’interféron qu’elles peuvent générer », a-t-elle déclaré.

Des études en laboratoire comme celle-ci constituent des étapes essentielles dans le traitement des infections virales courantes, mais Lloyd a averti que les antiviraux ciblant la réponse immunitaire devraient faire preuve d’un équilibre minutieux.

« Le système immunitaire est très nuancé », a déclaré Lloyd. « Si vous bloquez complètement NF-κB, alors vous bloquez toutes sortes de cytokines et de chimiokines, donc vous bloquez toute la réponse inflammatoire. » Bien que l’inflammation puisse être nocive lorsqu’elle devient incontrôlable, vous en avez besoin pour lutter efficacement contre les infections.

Le groupe de Foxman a testé certains antiviraux sur leurs modèles cellulaires, notamment un médicament expérimental appelé rupintrivir. Ce médicament s’est avéré particulièrement efficace pour supprimer une réponse immunitaire hyperactive, du moins dans les modèles de laboratoire. Le rupintrivir avait déjà reçu n’a pas réussi à supprimer les infections à rhinovirus dans des essais cliniques avec des patients. Mais les auteurs de l’étude suggèrent néanmoins que le médicament pourrait avoir une seconde vie en tant que traitement visant à maîtriser les réponses immunitaires hyperactives aux virus chez les groupes vulnérables, tels que les patients atteints de BPCO (maladie pulmonaire obstructive chronique).

Mehul Sutharun professeur de l’Emory Vaccine Center qui n’a pas participé à l’étude, a déclaré que les médicaments ciblant le virus lui-même seraient plus précis que les médicaments ciblant un orchestrateur de la réponse immunitaire. Le rupintrivir, par exemple, cible les protéines virales.

Les rhinovirus sont restés un ravageur persistant pour l’humanité car ils peuvent évoluer rapidement en réponse aux traitements, acquérant ainsi une résistance contre eux. Ce n’est qu’en comprenant précisément pourquoi le rhume nous rend malade que nous pourrons trouver une solution.

« C’est évidemment très difficile », a déclaré Suthar. « Sinon, nous aurions des médicaments contre tous les virus. »