La risposta immunitaria innata delle cellule nasali, e non le caratteristiche intrinseche del virus stesso, determina in larga misura se una persona svilupperà un raffreddore e quanto severi saranno i sintomi. È questa la conclusione di uno studio pubblicato il 19 gennaio sulla rivista Cell Press Blue, che ha permesso per la prima volta di osservare in dettaglio come le cellule che rivestono le vie nasali reagiscano all'infezione da rinovirus, l'agente patogeno responsabile della maggior parte dei raffreddori comuni. La ricerca, condotta dal team guidato da Ellen Foxman della Yale School of Medicine, ribalta la prospettiva tradizionale: non è tanto il virus a determinare la malattia, quanto piuttosto l'efficacia e la tempestività della risposta cellulare iniziale.
Per studiare questi meccanismi, i ricercatori hanno sviluppato un modello di tessuto nasale umano coltivato in laboratorio, una struttura tridimensionale nota come organoide che replica fedelmente l'architettura delle vie respiratorie superiori. Le cellule staminali nasali sono state fatte crescere per quattro settimane con la superficie superiore esposta all'aria, una condizione che ha stimolato la differenziazione cellulare in una varietà di tipi caratteristici dell'epitelio respiratorio: cellule produttrici di muco e cellule ciliate, dotate di minuscole strutture simili a capelli che trasportano il muco e le particelle intrappolate verso l'esterno. Questo approccio rappresenta un avanzamento metodologico significativo rispetto alle tradizionali linee cellulari utilizzate nella ricerca virologica, poiché il rinovirus causa malattia esclusivamente nell'uomo e non in altri animali, rendendo i modelli di tessuti umani particolarmente preziosi.
L'osservazione di migliaia di cellule individuali durante l'infezione ha rivelato un sistema di difesa coordinato e altamente efficiente, orchestrato dagli interferoni. Queste proteine, il cui nome deriva proprio dalla loro capacità di interferire con l'ingresso e la replicazione virale, vengono rilasciate dalle cellule nasali non appena rilevano la presenza del rinovirus. Il loro effetto non si limita alle cellule già infettate: gli interferoni attivano meccanismi antivirali anche nelle cellule sane circostanti, creando una barriera protettiva che ostacola la diffusione del patogeno. Quando questa risposta si attiva rapidamente, l'infezione può essere contenuta nelle fasi iniziali, impedendo la progressione della malattia.
L'importanza cruciale di questa risposta precoce è emersa con chiarezza quando i ricercatori hanno bloccato sperimentalmente i sensori cellulari responsabili del rilevamento del rinovirus. In assenza di un'adeguata attivazione degli interferoni, il virus si è diffuso rapidamente, infettando un numero molto maggiore di cellule e causando danni estesi al tessuto. In alcuni casi, gli organoidi infettati non sono sopravvissuti all'esperimento. "I nostri esperimenti dimostrano quanto sia critica ed efficace una risposta rapida degli interferoni nel controllare l'infezione da rinovirus, anche in assenza di qualsiasi cellula del sistema immunitario", sottolinea Bao Wang, primo autore dello studio presso la Yale School of Medicine.
Lo studio ha inoltre identificato un secondo livello di risposta cellulare che si attiva quando la replicazione virale aumenta nonostante le difese iniziali. In queste condizioni, il rinovirus può attivare un sistema di rilevamento separato che induce sia le cellule infettate sia quelle non infettate a produrre grandi quantità di muco e segnali infiammatori. Questa reazione, sebbene parte della risposta difensiva, può contribuire all'infiammazione delle vie aeree e alle difficoltà respiratorie, particolarmente problematiche nei pazienti con asma o altre patologie polmonari croniche. I rinovirus rappresentano infatti non solo la causa principale del raffreddore comune, ma anche un importante fattore scatenante di esacerbazioni respiratorie in questi pazienti vulnerabili.
I ricercatori riconoscono alcune limitazioni del modello sperimentale: gli organoidi sviluppati includono meno tipi cellulari rispetto a quelli presenti nel corpo umano, e durante un'infezione reale ulteriori cellule, in particolare quelle del sistema immunitario adattativo, vengono richiamate nel sito di infezione per contribuire alla difesa. La comprensione di come questi elementi aggiuntivi e i fattori ambientali presenti nelle vie nasali e respiratorie influenzino la risposta al rinovirus costituirà un obiettivo importante per le ricerche future.
Le implicazioni terapeutiche di questa scoperta sono significative. Identificare i percorsi molecolari che orchestrano la risposta antivirale e quelli che, se eccessivamente attivati, contribuiscono ai sintomi dannosi, apre la strada a trattamenti mirati. Anziché concentrarsi esclusivamente sull'eliminazione del virus, un approccio innovativo potrebbe modulare i meccanismi di difesa dell'organismo: potenziare la risposta precoce degli interferoni per contenere l'infezione nelle fasi iniziali, e al contempo limitare le reazioni infiammatorie eccessive che causano i sintomi più debilitanti.