Massachusetts Göz ve Kulak Hastanesi ile Northeastern Üniversitesinde çalışan araştırmacılar, burunda üst solunum yolu enfeksiyonlarından sorumlu virüslerle savaşan ve daha önce bilinmeyen bir bağışıklık tepkisi belirlemişler. Yapılan ilave testler, bu koruyucu yanıtın düşük sıcaklıklarda kısıtlandığını ve enfeksiyon ihtimalinin yükseldiğini ortaya çıkarmış.
Massachusetts Göz ve Kulak Hastanesinde KBB Dönüşümsel Araştırma müdürü ve makalenin eş yazarı olan Dr. Benjamin S. Bleier, “Nezle ve grip mevsiminin hep soğuk aylarda görüldüğü ve bunun sebebinin de insanların, havadan yayılan virüslerin daha kolay yayılabildiği iç mekanlarda daha fazla vakit geçirmesi olduğu düşünülürdü” diyor. “Ancak bizim çalışmamız, her yıl yaşanan ve en son COVID-19 salgınında şahit olduğumuz viral üst sonulum yolu enfeksiyonlarındaki bu mevsimsel değişimin temel sebebini gösteriyor.”
Burundaki ilk savunma hattı
Dış çevre ile vücudun iç kısmı arasındaki ilk temas noktalarından biri olan burun, doğal olarak hastalık yapan patojenler için muhtemel bir giriş noktası konumunda. Solunum veya doğrudan temas (ör. eller ile) yoluyla burnun ön bölümüne geçen patojenler, buradan hücrelere bulaşıp solunum yoluna ve vücut içerisine ilerleyerek üst solunum yolu enfeksiyonuna sebep olabiliyorlar. Bu hava yolunun kendisini söz konusu patojenlere karşı nasıl koruduğu ise uzun zamandır pek anlaşılamamış.
Dr. Bleier ile Northeastern Üniversitesinde çalışan eczabilim profesörü Dr. Mansur Amiji’nin öncülük ettiği 2018 tarihli bir çalışmada, doğuştan gelen ve bakteriler burun yoluyla solunduğu zaman tetiklenen bir bağışıklık yanıtı ortaya çıkarılmış: Burnun ön kısmındaki hücreler bakteriyi tespit ediyor ve sonrasında hücre dışı kesecik (EV) şeklinde adlandırılan (daha önce ekzozom olarak bilinen) sıvı dolu milyarlarca ufak keseciği mukusa yayarak bakterilerin etrafını çevirip onlara saldırıyorlar. Dr. Bleier, bu hücre dışı kesecik ordusunun salınmasını “eşek arısı kovanına tekme atmaya” benzetiyor.
2018 yılındaki çalışmada, bu EV’lerin aynı zamanda koruyucu antibakteriyel proteinleri mukus aracılığıyla burnun ön kısmından solunum yolunun sonuna kadar getirip götürdüğü gösterilmiş. EV’ler böylelikle hücreleri, bakterilerin vücudun uzak bölgelerine gitmesine karşı koruyor.
Yeni çalışmada araştırmacılar aynı bağışıklık yanıtının, burundan solunan ve en yaygın üst solunum enfeksiyonlarından bazılarının kaynağı olan virüslerle de tetiklenip tetiklenmediğini belirlemek istemiş.
Değişen koşullarda test edilen virüsle savaş mekanizması
Massachusetts Göz ve Kulak Hastanesi ile Northeastern Üniversitesinde araştırma görevlisi olan makale birinci yazarı Di Huang’ın öncülük ettiği araştırmacılar, ameliyat olan hastaların ve sağlıklı gönüllülerin burunlarından toplanan hücreler ile burun dokusu örneklerinin üç virüse karşı nasıl tepki verdiğinizi analiz etmiş. Bilim insanları bu virüslerin bir koronavirüs ile nezleye sebep olan iki rinovirüs olduğunu belirtiyor.
Araştırmacılar virüslerin her birinin burun hücrelerinden kaynaklı bir EV sürüsü yanıtı tetiklediğini fakat bakterilerle mücadelede kullanılandan farklı bir sinyalleşme güzergâhının kullanıldığını keşfetmiş. Bilim insanları ayrıca virüslere yönelik yanıtta rol oynayan bir mekanizma da keşfetmiş: EV’ler yayıldıkları sırada tuzak görevi gören ve virüsün burun hücreleri yerine kendilerine bağlanmasını sağlayan reseptörler taşıyormuş.
“Tuzaklar ne kadar fazlaysa, mukusları virüsleri de o kadar çok EV topluyor ve bu sayede virüsler burun hücrelerine bağlanma şansı bulamadan enfeksiyon baskılanıyor” diyor Dr. Huang.
Araştırmacılar daha sonra, burun bağışıklığında önem taşıyan düşük sıcaklıkların bu yanıtı nasıl etkilediğini test etmişler çünkü burnun iç sıcaklığı büyük oranda soluduğu dış havanın sıcaklığına bağlı. Oda sıcaklığındaki bir ortamdaki sağlıklı gönüllüleri alan bilim insanları, bu kişileri 15 dakika boyunca 4,4° C’ye maruz bırakmış ve burnun içindeki sıcaklığın 5° C civarına düştüğünü bulmuşlar. Daha sonra sıcaklıkta meydana gelen bu düşüşü burun doku örneklerine uygulayan araştırmacılar, bağışıklık tepkisinin köreldiğine şahit olmuşlar. Burun hücrelerinin saldığı EV miktarı yaklaşık yüzde 42 düşerken, EV’lerdeki antiviral proteinlerin gücü de azalmış.
“Bulgular bir araya getirildiğinde, üst solunum yolu enfeksiyonlardaki mevsimsel değişkenliğe dönük mekanik bir açıklama sağlıyor” diyor Dr. Huang.
Terapi potansiyeli
Gelecekteki çalışmalarda, bulgular başka patojenler ile tekrarlanmaya çalışılacak. Araştırmalar bir hayvan modelinin veya insanın virüse maruz bırakılarak burundaki bağışıklık yanıtının ölçüldüğü çalışmalar şeklinde de yürütülebilir.
Araştırmacılar son bulgulardan yola çıkarak, hangi terapi yöntemlerinin burnun doğal bağışıklık yanıtını harekete geçirip güçlendirebileceğini de düşünmeye başlayabilir. Örneğin burun spreyi gibi bir ilaç tedavisi tasarlanarak, burundaki EV’lerin ya da keseciklerdeki bağlanma reseptörlerinin miktarları artırılabilir.
“Burunda sürekli bombardımana uğrayan yeni bir bağışıklık mekanizması ortaya çıkardık ve bu korumayı neyin zayıflattığını gösterdik” diyor Dr. Amiji. “Şimdi sorulması gereken soru, ‘Bu doğal olgudan yararlanıp, özellikle de soğuk aylarda burunda doğal bir savunma mekanizmasını nasıl yeniden oluşturabilir ve bu korumayı destekleyebiliriz’e dönüştü.”