Сльота і нежить: чому люди хворіють взимку?

Віруси, які спричиняють застуду, є в навколишньому середовищі протягом всього року. Чому ж тоді найчастіше люди хворіють восени чи взимку, під час холодів?

Температура надворі знижується, і починається неприємний сезон застуд. Ця проста, відома кожному з нас закономірність, як не дивно, довго залишалася без переконливого наукового пояснення.

Раніше вчені вважали, що це відбувається через скупчення людей всередині приміщень в осінньо-зимовий період. Проте в сучасному урбанізованому світі ми і влітку багато часу проводимо в будівлях. Попри це, сезонність гострих респіраторних інфекцій нікуди не зникає. Мають бути інші фактори.

Найімовірніше, правильна відповідь була у нас… просто під носом. Нещодавно виявилося, що вдихання прохолодного повітря послаблює місцевий імунітет — першу лінію захисту нашого організму.

Мисливці за вірусами

Застуду викликають понад 200 різних вірусів. Найчастіше люди хворіють через риновіруси. Вони є причиною половини всіх застуд, які трапляються у світі протягом року¹. За 10–15% випадків відповідають коронавіруси. Це чотири штами: 229E, NL63, OC43 та HKU1. Їх потрібно не плутати з коронавірусом SARS-Cov-2, збудником COVID-19. Застуду також можуть викликати такі віруси, як респіраторно-синцитіальний вірус, парагрипозний вірус, аденовірус, ентеровірус і метапневмовірус людини².

У ХХ столітті найбільший внесок у вивчення захворювання зробив спеціальний підрозділ Common Cold Unit (CCU), який був створений в 1946 році Британською радою з медичних досліджень. Вчені підрозділу ідентифікували та описували віруси застуди, а також намагалися знайти ефективні ліки. CCU інтенсивно працював до 1990 року. За цей час його співробітники підготували 1006 наукових статей³. Зокрема, в 1965 році саме тут був виділений перший коронавірус людини.

Для участі в експериментах вчені запрошували добровольців, пропонуючи оригінальний відпочинок. Оголошення повідомляло: «Безкоштовні десятиденні осінні або зимові канікули: ви можете не отримати Нобелівську премію, але можете допомогти знайти ліки від застуди». Охочих «відпочити» було багато — в науковому центрі можна було пожити в комфортних умовах, добре поїсти та погуляти на природі. Ще й отримати гроші за свій внесок в дослідження. Загалом до експериментів долучилося близько 20 тисяч добровольців. Учасникам вводили віруси або плацебо, якщо вони потрапляли в контрольну групу. Після цього вчені вивчали шляхи передачі застуди, тестували потенційні препарати для профілактики та терапії захворювання.

На жаль, підрозділ так і не знайшов ефективних ліків від застуди. Зокрема, дослідники вивчали вплив інтерферону — білку, який організм виробляє у відповідь на вторгнення вірусів. Він виявився дієвим у профілактиці, але не в лікуванні застуди. Завдання, яке взяли на себе співробітники підрозділу, було занадто амбітним. Розробка противірусних препаратів є дуже складною і повільною. До 1990 року, коли CCU закрився, дозвіл на клінічне використання отримали лише кілька препаратів для лікування вірусу простого герпесу та один препарат проти вірусу імунодефіциту людини.

Також не виправдалися сподівання вчених створити вакцину. Вони були змушені відмовитися від цієї ідеї, коли зрозуміли, що єдиного збудника захворювання не існує. Дослідження вірусних респіраторних інфекцій зникли з перших шпальт наукових журналів на кілька десятиліть. Допоки не настала пандемія COVID-19, яка знову привернула увагу громадськості до нежитю, кашлю та чхання.

Холодний ніс — вразливий ніс

Наприкінці 2022 року американські вчені з Гарвардської медичної школи та Північно-Східного університету опублікували нове дослідження в The Journal of Allergy and Clinical Immunology⁴. Вони вивчали захисну роль позаклітинних везикул, що утворюються клітинами епітелію носової порожнини у відповідь на атаку вірусів застуди.

Везикули  —  це мікроскопічні «мішечки», які клітини різних тканин і органів виділяють в міжклітинний простір. Залежно від свого походження, позаклітинні везикули можуть мати різний вміст, наприклад, нуклеїнові кислоти, ліпіди, амінокислоти. Вони присутні  майже у всіх біологічних рідинах, зокрема, крові, лімфі та носовому слизі.

Команда вчених під керівництвом Мансура Аміджи та Бенджаміна Блеєра почала вивчати захисні механізми епітелію носової порожнини ще в 2018 році. Тоді дослідники дізналися, що коли до носа потрапляють хвороботворні бактерії, у слиз вивільняються численні позаклітинні везикули. Вони прикріплюються до «небажаних гостей» та знищують їх. Блеєр пояснює: «Це ніби ви ударили ногою гніздо шершнів, і всі комахи вилетіли назовні, щоб атакувати. Ніс виявляє патогени і випускає рій позаклітинних везикул»⁵.

У новому дослідженні вчені вирішили знайти відповіді на два питання: чи позаклітинні везикули нападають на віруси так само, як і на бактерії; чи послаблює холод противірусну імунну відповідь?

Експерименти на носових клітинах людей підтвердили, що позаклітинні везикули ефективно знищують віруси, перш ніж вони інфікують організм. Везикули працюють як «приманки», змушуючи збудника застуди прикріпитися до себе, а не до епітеліальних клітин носової порожнини. Всередині везикул міститься «зброя» — молекули так званої мікроРНК, яка вбиває вірус.

Перед початком другого етапу дослідження вчені оцінили, як зменшується температура в носі, коли ми перебуваємо на холоді. Для цього вони запросили до участі чотирьох добровольців, яким довелося померзнути 15 хвилин за температури 4,4 градуса та 90% вологості. Заміри показали, що температура в носі учасників експерименту зменшилася з 37°C до 32°C.

Після цього вчені провели експерименти з інфікування вірусами застуди зразків людських тканин носової порожнини за 32°C. Виявилося, що за такої температури кількість вивільнених позаклітинних везикул зменшилася на 41,9%. Ба більше, погіршилася їхня бойова ефективність. У кожній везикулі впала кількість молекул мікроРНК. Також стало менше рецепторів, якими позаклітинні везикули «хапаються» за патогени.

Автори дослідження сподіваються, що їхня робота допоможе розробці нових ліків від застуди. Наприклад, це може бути спрей для носа, що покращує виділення позаклітинних везикул або бере на себе їхню функцію «приманки» для патогенів.

Більше повітря — менше аерозолів

Стару ідею про вплив скупчення в приміщеннях на сезонність застуди теж не можна повністю відкидати. Особливо після того, що ми дізналися про шляхи передачі SARS-CoV-2. До пандемії COVID-19 багато вчених вважали, що респіраторні віруси поширюються переважно через дотик до забруднених поверхонь або великі краплі, які утворюються під час кашлю та чхання.

Тепер ми знаємо, що коронавірус передається через повітря у вигляді дрібних крапель, відомих як аерозолі. Вони надовго зависають у повітрі й мандрують на більшу відстань, ніж великі краплі. Існують переконливі докази аерозольного поширення багатьох респіраторних вірусів, зокрема вірусу грипу, респіраторно-синцитіального вірусу, риновірусу людини, аденовірусу⁶.

Надворі концентрація краплинок з вірусами, які виділяють інфіковані люди, швидко зменшується. Тоді як у приміщенні аерозолі з часом накопичуються. Якщо ви працюєте в офісі з поганою вентиляцією, то віруси не забаряться потрапити до ваших дихальних шляхів.

Китайські дослідники виявили, що студенти частіше хворіють, якщо їхня кімната в гуртожитку погано провітрюється⁷. Більша швидкість надходження чистого повітря в приміщення була пов’язана з меншою кількістю застуд серед його мешканців. На захворюваність також впливала щільність розселення. Студенти в шестимісних кімнатах мали в два рази більшу ймовірність захворіти на застуду шість та більше разів на рік порівняно зі студентами в трьохмісних кімнатах.

Ще один фактор, який має значення в приміщенні, — це сухість повітря внаслідок опалення. Наш ніс постійно виділяє слиз, який захищає від патогенів механічним шляхом, а також має антимікробні властивості. Віруси потрапляють у пастку слизу та разом з ним виводяться з організму за допомогою ритмічних рухів крихітних війок на поверхні певного типу клітин, що вистилають наші носові ходи.

Ця система, яка називається мукоциліарний кліренс, порушується, коли носова порожнина пересихає через вдихання повітря з низькою вологістю. Слизовий шар стає більш в’язким, він притискає і знерухомлює війки. Уповільнення транспорту патогенів мукоциліарною системою дозволяє вірусам вирватися з пастки та інфікувати організм⁸.

Що робити, щоб не застудитися?

Дорослі люди хворіють на гострі респіраторні захворювання в середньому 2–3 рази на рік, а діти — 6–10 разів. Зазвичай першими ознаками застуди є біль у горлі та нежить, а пізніше додається кашель. Більшість хворих одужують за 7–10 днів. Ліків від застуди не існує. Можна лише зменшити прояви симптомів, але не прискорити одужання. Антибіотики не допомагають, оскільки вони не діють проти вірусів.

У більшості випадків застуда не є небезпечною, та все одно — хворіти не хочеться. Що ми можемо зробити для запобігання застуді, враховуючи наукові знання? По-перше, потурбуватися про мікроклімат приміщення, в якому проводимо багато часу разом з іншими людьми. Необхідно частіше провітрювати кімнату, а також використовувати зволожувач повітря.

Зважаючи на недавнє дослідження американських вчених, ніс краще тримати в теплі. Особливо це стосується ситуацій, коли після перебування на холоді ви заходите в простір, заповнений людьми. Найбільш яскравий приклад — мерзли 15 хвилин на зупинці, а потім сіли в автобус. Зберегти ніс теплим можна за допомогою шарфа чи балаклави.

Або як радить один з авторів дослідження, Бенджамін Блеєр, можна носити маску —  звичний аксесуар часів коронавірусної пандемії. Вона не тільки стане механічним бар’єром на шляху вірусів, а також створить подушку теплого і вологого повітря перед носом для зміцнення місцевого імунітету.

А якщо вже захворіли, то залишайтеся вдома, пийте багато рідини та відпочивайте. Згадайте оголошення британського підрозділу вивчення застуди для залучення добровольців: нехай ці дні стануть для вас «канікулами».

ДЖЕРЕЛО