Naukowcy ujawniają, dlaczego niektóre osoby chore na grypę mogą być bardziej zaraźliwe

Naukowcy z EPFL odkryli, że w zamkniętych przestrzeniach kropelki zawierające wirusa grypy pozostają zakaźne dłużej, jeśli zawierają również pewne rodzaje bakterii, które żyją w naszych drogach oddechowych. To odkrycie dostarcza ważnych informacji o tym, jak przenoszone są infekcje dróg oddechowych i może poprawić ocenę ryzyka.

Nawet zdrowi ludzie noszą wiele różnych rodzajów bakterii na skórze, w jelitach, nosie i ustach. Kiedy zapadamy na chorobę układu oddechowego, taką jak grypa, wirusy żyją obok bakterii w naszych drogach oddechowych. Ale co się dzieje z tymi wirusami, kiedy kichamy, kaszlemy lub rozmawiamy?

Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Laboratorium Wirusologii Eksperymentalnej (LEV) we współpracy z kolegami ze Szkoły Architektury, Budownictwa i Inżynierii Środowiskowej (ENAC) EPFL, ETH Zurich i Uniwersytetu w Zurychu ma na celu zbadanie zachowania wirusa grypy poza organizmem człowieka i tego, w jaki sposób na to zachowanie wpływają bakterie układu oddechowego.

Wyniki badań zespołu zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie Journal of Virology.

Od dawna wiadomo, że pewne rodzaje bakterii w ludzkim jelicie pozwalają wirusom na stabilizację i dłuższe życie. Jednak Shannon David, badaczka z LEV, zastanawiała się, czy bakterie z dróg oddechowych odgrywają podobną rolę ochronną w kropelkach wydalanych z ludzkiego ciała.

Aby się tego dowiedzieć, ona i jej współpracownicy przeprowadzili dwa rodzaje eksperymentów laboratoryjnych. W pierwszym stworzyli kropelki podobne do tych wytwarzanych podczas kichania i umieścili je na płaskiej powierzchni wystawionej na działanie powietrza w pomieszczeniu. Niektóre kropelki zawierały tylko wirusa grypy, podczas gdy inne zawierały również bakterie powszechnie występujące w drogach oddechowych.

Naukowcy pozwolili kropelkom wyschnąć, a następnie zmierzyli zakaźny ładunek wirusowy w czasie. Odkryli, że po 30 minutach krople wolne od bakterii prawie całkowicie zabiły wirusa (99,9%). W kroplach zawierających zarówno wirusa, jak i bakterie zakaźny ładunek wirusowy był jednocześnie 100 razy większy, a wirus mógł przetrwać wiele godzin.

W drugim typie eksperymentu naukowcy zmierzyli zakaźny ładunek wirusowy kropelek aerozolu. Tutaj odkryli, że cząsteczki zawierające tylko wirusa nie były już zakaźne po 15 minutach. Ale cząsteczki zawierające bakterie również zawierały wirusa po godzinie.

Bakterie o największym działaniu stabilizującym to Staphylococcus aureus i Streptococcus pneumoniae, które powszechnie kolonizują drogi oddechowe.

Płaskie krople

Następnie naukowcy chcieli zrozumieć, w jaki sposób bakterie oddechowe mogą chronić wirusa grypy poza ludzkim ciałem. Przyjrzeli się próbkom kropelek pod mikroskopem. „Krople zawierające bakterie mają tendencję do bycia bardziej płaskimi” — mówi David.

„Przyspiesza to proces parowania i prowadzi do szybszej krystalizacji soli w kropli, co pozwala wirusom przetrwać dłużej. Może to być ważny czynnik w suchych warunkach, takich jak wnętrza zimą, gdy włączone jest ogrzewanie”.

„Do tej pory niewiele było wiadomo o roli, jaką bakterie oddechowe odgrywają poza ludzkim ciałem” – mówi David. „Te odkrycia stanowią ważny element układanki dotyczącej tego, w jaki sposób przenoszone są choroby układu oddechowego. I pomagają wyjaśnić, dlaczego wirusy tak łatwo rozprzestrzeniają się z osoby na osobę”.

Dane zebrane przez jej zespół będą przydatne w badaniach w wielu dziedzinach, m.in. w dziedzinie zdrowia publicznego.

„Obecnie stosowane modele przewidywania rozprzestrzeniania się wirusa w zamkniętych przestrzeniach nie uwzględniają funkcji ochronnej bakterii” – mówi David. „Oznacza to, że prawdopodobnie niedoszacowują ryzyka infekcji”.

Badanie to może umożliwić naukowcom łatwiejszą identyfikację osób, u których istnieje większe prawdopodobieństwo wydalania większej ilości zakaźnych wirusów, ponieważ w ich drogach oddechowych znajduje się więcej bakterii ochronnych.