Las fosas nasales: la primera defensa contra las enfermedades respiratorias

Las fosas nasales defienden a los humanos contra el resfriado común y ayudan a determinar la gravedad de la enfermedad, según una investigación que permitió observar el revestimiento de este órgano del rostro y ver lo que ocurre durante las infecciones por rinovirus, tanto a nivel celular como molecular.

Detrás del estudio hay científicos de la facultad de Medicina de la Universidad de Yale, Estados Unidos, que para su análisis crearon tejido nasal humano cultivado en laboratorio. Las conclusiones refuerzan la teoría de que las respuestas del cuerpo a un virus, más que las propiedades inherentes al propio virus, son enormemente importantes para determinar si causará enfermedad y la gravedad.

Los detalles se publican este lunes en la revista científica Cell Press Blue.

Cuando un rinovirus, la causa más frecuente del resfriado común, infecta el revestimiento de las fosas nasales, las células trabajan juntas para combatir el virus activando un arsenal de defensas antivirales.

Para demostrar cómo lo hacen y escudriñar el revestimiento nasal, el equipo liderado por Ellen Foxman creó tejido nasal humano cultivado en laboratorio. Cultivaron células madre nasales humanas durante cuatro semanas mientras exponían la superficie superior al aire.

En estas condiciones, las células madre se diferenciaron en un tejido con muchos de los tipos de células que se encuentran en las fosas nasales humanas y el revestimiento de las vías respiratorias pulmonares, incluidas las células que producen moco y aquellas con cilios, estructuras similares a pelos que barren el moco de los pulmones.

"Este modelo refleja las respuestas del cuerpo humano con mucha más precisión que las líneas celulares convencionales utilizadas para la investigación virológica", afirma en un comunicado Foxman. "Dado que el rinovirus causa enfermedades en los seres humanos, pero no en otros animales, los modelos organotípicos de tejidos humanos son especialmente valiosos para estudiar este virus".

El modelo permitió al equipo examinar las respuestas coordinadas de miles de células individuales a la vez y comprobar cómo cambiaban las reacciones cuando se bloqueaban los sensores celulares que detectan el rinovirus.

Al hacerlo, los investigadores observaron un mecanismo defensivo que mantiene a raya las infecciones por rinovirus, coordinado por los interferones, proteínas que bloquean la entrada y la replicación de los virus.

Al detectar el rinovirus, las células del revestimiento nasal producen interferones, que inducen una defensa antiviral coordinada de las células infectadas y las células vecinas, lo que hace que el entorno sea inhóspito para la replicación viral.

Si los interferones actúan con suficiente rapidez, el virus no puede propagarse. Cuando los investigadores impidieron esta respuesta de forma experimental, el virus infectó rápidamente a muchas más células, causando daños y, en algunos casos, la muerte de los organoides infectados.

La investigación, que va en la línea de otros estudios, reveló asimismo otras respuestas al rinovirus que se activan cuando aumenta la replicación viral.

Por ejemplo, el rinovirus puede desencadenar un sistema de detección diferente que hace que las células infectadas y no infectadas produzcan de forma sinérgica un exceso de moco, aumenten la inflamación y, en ocasiones, provoquen problemas respiratorios en los pulmones.

Estas respuestas pueden ser buenos objetivos para intervenir en la infección por rinovirus y promover una respuesta antiviral saludable, concluyen los investigadores, que reconocen, no obstante, que los organoides usados contienen tipos de células limitados en comparación con los del cuerpo humano, así que son necesarias más investigaciones.

"Centrarse en los mecanismos de defensa es una vía apasionante para desarrollar nuevas terapias", recalca Foxman, quien defiende la importancia de estos resultados.