El frío deteriora la inmunidad antiviral nasal mediada por enjambres de vesículas extracelulares (VE)  que combaten las infecciones respiratorias superiores. Esa respuesta protectora de la nariz se inhibe con las temperaturas más frías favoreciendo las infecciones. Ese ha sido el resultado de un estudio realizado en la Mass Eye and Ear y de la Northeastern University, en Estados Unidos, y publicado recientemente en The Journal of Allergy and Clinical Immnunology¹.

Se trata de la primera explicación sobre el mecanismo biológico que sigue el organismo expuesto a bajas temperaturas durante los virus inhalados por la nariz, lo que favorece que las infecciones víricas respiratorias sean más comunes durante las épocas más frías del año, tal como explican los autores del trabajo.

El tracto respiratorio superior es la puerta de entrada de los virus respiratorios inhalados y cuenta con una serie de respuestas inmunitarias innatas. Hasta ahora, era conocido que la variación estacional de las infecciones virales respiratorias y la temperatura en el ambiente están directamente relacionadas con la modulación de la respuesta inmune, pero se desconocía el mecanismo.

En 2018, un estudio puso de manifiesto que, una vez que los patógenos se inhalan a través de la nariz, las propias vías respiratorias se protegen ante el huésped liberando en el moco miles de millones de pequeños sacos de líquido conocidos como vesículas extracelulares (VE) cuya misión es rodear y combatir a esas bacterias. Este mismo trabajo evidenció que esas VE transportan proteínas antibacterianas protectoras a lo largo de las vías respiratorias desde el inicio de la nariz para evitar la infección².

Respuesta inmune hacia los virus

Ahora los investigadores de la Mass Eye and Ear y de la Northeastern University han analizado el papel de las vesículas extracelulares derivadas del epitelio nasal en la inmunidad antiviral innata dependiente del receptor tipo Toll 3 (TLR3)¹.

Para ello, el equipo analizó las células y la secreción de las VE del tejido nasal de pacientes que habían sido sometidos a cirugía y muestras de las VE epiteliales nasales tras la estimulación del TLR3 de voluntarios sanos. Y lo hizo analizando su respuesta a tres virus: un coronavirus y dos rinovirus causantes del resfriado común.

Adicionalmente, estudiaron la actividad viral y los mecanismos de los vehículos eléctricos estimulados por el TLR3 contra los virus respiratorios, así como el efecto de las bajas temperaturas en la inmunidad antiviral.

Enjambres de vesículas extracelulares

Entre sus hallazgos, se ha descubierto que cada virus desencadena una respuesta de enjambre de VE de las células nasales utilizando una vía de señalización diferente de la que se utilizan para combatir a las bacterias. Estas VE actúan como señuelos llevando receptores a los que se unen los virus en lugar de las células nasales. De ese modo, cuantos más VE se liberen más capacidad de absorción tienen de los virus, evitando que estos infecten las células nasales.

Adicionalmente, estudiaron la influencia de la temperatura ambiente en ese proceso. En ese sentido, los investigadores expusieron a voluntarios sanos que se encontraban en un entorno a temperatura ambiente a 4,4 grados centígrados durante 15 minutos. En esas circunstancias, la temperatura de la cavidad nasal bajó a 5 grados.

Aplicando esa temperatura a las muestras de tejido nasal observaron que la defensa inmunitaria antiviral medidas por las VE estimuladas por TLR3 se vieron afectadas ante esa exposición, disminuyendo su secreción en un 42 %. Las proteínas de las vesículas extracelulares también se vieron afectadas.

El frío inhibe esa respuesta

Por tanto, este nuevo estudio ofrece el primer mecanismo biológico subyacente que explica por qué virus como el resfriado común, la gripe o la COVID-19 tienen una mayor probabilidad de incrementarse durante las estaciones más frías, puesto que las bajas temperaturas suprimen esa respuesta inmunitaria hallada.

El estudio concluye que las vesículas extracelulares epiteliales nasales dependientes de TLR3 exhiben múltiples mecanismos antivirales innatos para suprimir las infecciones virales respiratorias. Además, proporciona una explicación mecánica cuantitativa directa de la variación estacional en la prevalencia de infecciones del tracto respiratorio superior.

 

Referencias:

¹ Huang D, Taha MS, Nocera AL, Workman AD, Amiji MM, Bleier BS. Cold exposure impairs extracellular vesicle swarm-mediated nasal antiviral immunity. J Allergy Clin Immunol. 2023 Feb;151(2):509-525.e8. doi: 10.1016/j.jaci.2022.09.037. Epub 2022 Dec 6. PMID: 36494212.

² Nocera AL, Mueller SK, Stephan JR, et al. Exosome swarms eliminate airway pathogens and provide passive epithelial immunoprotection through nitric oxide. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2019 Apr;143(4):1525-1535.e1. DOI: 10.1016/j.jaci.2018.08.046. PMID: 30442371.