Citokīnu vētra

Citokīnu vētra ir vardarbīga iekaisuma reakcija, kas iziet no mūsu ķermeņa kontroles. Parasti iekaisuma reakcija, piemēram, uz vīrusu infekciju, pati sevi ierobežo, taču dažiem cilvēkiem imūnsistēmas aktivizācija ir tik spēcīga, ka tā var izraisīt daudzu orgānu bojājumus un galu galā pat nāvi. Jaunākie pētījumi ir pierādījuši, ka citokīnu vētra ir viens no galvenajiem nāves cēloņiem cilvēkiem, kuri cieš no COVID-19.

Satura rādītājs:

1. Citokīnu vētra - kas tas ir?
2. Citokīnu vētra - tās veidošanās mehānisms
3. Citokīnu vētra - cēloņi
4. Citokīnu vētra - sekas
5. Citokīnu vētra - simptomi
6. Citokīnu vētra - ārstēšana
7. Citokīnu vētra - COVID-19 un citas pandēmijas

Citokīnu vētra - kas tas ir?

Citokīnu vētra vai hipercitokinēmija vai citokīnu kaskāde ir pārmērīga un nekontrolēta imūnsistēmas reakcija, kas atbrīvo lielu daudzumu iekaisumu veicinošu vielu. Neapstrādātas citokīnu vētras var izraisīt nopietnas komplikācijas, piemēram, sepsi, šoku, audu bojājumus un vairāku orgānu mazspēju, ar sekojošu nāvi.

Citokīnu vētra netiek klasificēta kā slimības vienība, bet gan kā imūnreakciju komplekss, kas var parādīties dažādu klīnisku apstākļu, piemēram, infekcijas slimību, laikā.

Termins "citokīnu vētra" pirmo reizi tika izmantots 1993. gadā, lai aprakstītu transplantāta pret saimnieku slimības sekas, kas var rasties saņēmēja ķermenī pēc orgānu transplantācijas. 2003. gadā tika arī pierādīts, ka citokīnu vētra var būt saistīta ar ķermeņa reakciju uz vīrusu, baktēriju vai sēnīšu infekciju.

Termins "citokīnu vētra", šķiet, pirmo reizi tiek izmantots H5N1 putnu gripas vīrusa infekcijas kontekstā 2005. gadā. Tad to sāka arvien plašāk izmantot zinātniskajā literatūrā.

Citokīnu vētra - tās veidošanās mehānisms

Citokīnu vētras ierosināšana var notikt, piemēram, gripas vīrusa infekcijas laikā. Pēc inficēšanās vīruss endocitozes procesā nonāk augšējo un apakšējo elpceļu epitēlija šūnās. Tad vīrusu ģenētisko materiālu atpazīst t.s. ar patogēniem saistītie molekulārie modeļi (saīsināti kā PAMP), kas savukārt var izraisīt imūnsistēmas reakciju, ieskaitot citokīnu vētru.

Citokīnu vētras laikā imūnsistēmas šūnas tiek ātri aktivizētas. Strauja T limfocītu un B limfocītu, monocītu, makrofāgu, dendritisko šūnu un NK šūnu dalīšanās un to vairāk nekā 150 dažādu citokīnu pārprodukcija.

Citokīnu vētras iezīme ir imūnsistēmas negatīvās atsauksmes zudums, kas fizioloģiski kavē pārmērīgu pro-iekaisuma citokīnu ražošanu. Citokīnu atbrīvošanās izraisa citu citokīnu izdalīšanos, kas sāk neapturamu ķēdes reakciju. Runa ir par sava veida pašpiedziņas apburto loku.

Citokīni ir daudzveidīga mazu molekulu grupa, kuru, lai sazinātos savā starpā, galvenokārt izdala imūnsistēmas šūnas. Starp svarīgākajām citokīnu funkcijām ir imūnšūnu dalīšanās un diferenciācijas kontrole un iekaisuma reakcijas regulēšana.

Citokīni ietver tādus proteīnus kā:

• Interferoni (IFN), kuriem ir galvenā loma iedzimtā imunitātē pret vīrusiem un citiem mikrobiem
• Interleikīni (IL), kas galvenokārt regulē imūno šūnu diferenciāciju un aktivāciju. Viņiem var būt iekaisumu veicinošas (iekaisuma reakciju aktivizējošas) vai pretiekaisuma (iekaisuma reakciju kavējošas) funkcijas
• Kemokīni darbojas kā vielas, kas "piesaista" imūnsistēmas šūnas un kontrolē to pārvietošanos uz iekaisuma vietām
• Koloniju stimulējošie faktori (CSF) kontrolē hematopoēzi - nobriedušu imūno šūnu ražošanas procesu no asins cilmes šūnām
• Audzēja nekrozes faktors (TNF), iespējams, ir visvairāk pētītais pretiekaisuma citokīns, kam ir galvenā loma citokīnu vētrā

Citokīnu vētra - cēloņi

Faktori, kas izraisa citokīnu vētru, ir saistīti ar visdažādākajām infekcijas un neinfekcijas slimībām. Infekcijas izraisītāji ietver:

• A grupas streptokoki
• citomegalovīruss
• Epšteina-Barra vīruss
• Ebolas vīruss
• gripas vīruss
• baku vīruss
• koronavīrusi, piemēram, SARS-CoV, MERS-CoV

Neinfekciozie faktori ietver:

• transplantāta pret saimnieka slimību
• multiplā skleroze
• juvenils idiopātisks artrīts
• aizkuņģa dziedzera iekaisums
• vēzis, piemēram, limfomas
• bioloģiskās terapijas, piemēram, rituksimabs
• hemophagocytic sindroms
• makrofāgu aktivācijas sindroms

Viens no lielākajiem noslēpumiem, kas apņem citokīnu vētru, ir iemesls, kāpēc daži cilvēki šķiet īpaši neaizsargāti un citi izturīgi pret citokīnu vētras attīstību. Tas, iespējams, ir saistīts ar imūnās atbildes ģenētisko mainīgumu cilvēku populācijā.

Citokīnu vētra - sekas

Citokīnu vētra ir svarīgs nāves cēlonis pacientiem, kas inficēti ar tādiem vīrusiem kā Ebola, Marburg, koronavīrusi un pandēmiskā gripa. Akūts plaušu ievainojums (ALI) ir biežas citokīnu vētras sekas vīrusiem, kas ietekmē plaušas, piemēram, SARS-CoV un gripas vīrusu.

ALI raksturo akūta iekaisuma reakcija no plaušu audiem, kam seko plaušu kolagēna nogulsnēšanās un fibrozes hroniska fāze. Laika gaitā ALI var attīstīties smagākā formā - akūta elpošanas distresa sindromā (ARDS).

Vietējā pneimonija var izplatīties caur asinsrites sistēmu uz pārējo ķermeni, nodarot kaitējumu citiem orgāniem. Galu galā var novērot smagu klīnisku sindromu sepses formā.

Cilvēkiem ar smagu infekcijas izraisītu sepsi raksturīgi asins citokīnu profili, kas laika gaitā mainās. Akūtās atbildes reakcijas citokīni ir TNF, interleikīns-1 un 8, kas parādās agri minūtes vai stundas pēc inficēšanās, kam seko ievērojams interleikīna-6 līmeņa paaugstinājums. Pretiekaisuma interleikīns-10 parādās nedaudz vēlāk, kad ķermenis mēģina kontrolēt akūtu sistēmisku iekaisuma reakciju.

Papildus plaušu infekcijām citokīnu vētra ir smagas kuņģa-zarnu trakta, urīnceļu, centrālās nervu sistēmas, ādas un locītavu telpu infekciju sekas.

Citokīnu vētra - simptomi

• drudzis
• nogurums
• apetītes zudums
• sāpes muskuļos un locītavās
• slikta dūša un vemšana
• caureja
• asinsspiediena pazemināšanās
• ātra sirdsdarbība
• krampji
• Galvassāpes
• delīrijs un halucinācijas
• sapīšanās
• izsitumi

Tomēr laboratorijas testi parāda augstu:

• slāpekļa savienojumi asinīs
• D-dimēri
• aminotransferāzes
• feritīns
• CRP proteīni
• interleikīns-6
• laktāta dehidrogenāze
• ilgstošs protrombīna laiks
• zems trombocītu skaits asinīs

Citokīnu vētra - ārstēšana

Pašlaik nav vienas citokīnu vētras terapijas un zāles, kas īpaši paredzētas tās ārstēšanai. Galvenā pieeja šī sindroma ārstēšanā ir imūnsupresijas izraisīšana, t.i., imūnsistēmas reaģētspējas samazināšana. Šim nolūkam tādas zāles kā:

• kortikosteroīdi
• citokīnu inhibitori, piemēram, tocilizumabs

Citokīnu vētra - COVID-19 un citas pandēmijas

Uzkrājošie klīniskie pierādījumi liecina, ka SARS-CoV-2 vīrusa izraisītu smagu COVID-19 pacientu apakšgrupā var būt citokīnu vētras sindroms.

Daudzcentru retrospektīvs pētījums, ko publicēja Ruan et al., Kurā tika analizēti 150 apstiprināti COVID-19 gadījumi, atklāja, ka COVID-19 mirstība var būt saistīta ar vīrusa aktivētu citokīnu vētru. Šiem pacientiem tika novērots paaugstināts feritīna un interleikīna-6 līmenis asinīs. Tam var būt nozīmīga ietekme uz slimības ārstēšanu, jo pašlaik COVID-19 ārstēšana ir atbalstoša.

Tādēļ tiek ieteikts pacientus ar smagām COVID-19 pārbaudīt, vai nav citokīnu vētras (piemēram, mērot feritīnu), lai identificētu pacientu apakškopu, kuriem imūnsupresīvā terapija būtu efektīva. Šī jaunā terapeitiskā pieeja tiek pārbaudīta Ļubļinas 1. neatkarīgās publiskās klīniskās slimnīcas infekcijas slimību nodaļā.

Citokīnu vētra var izskaidrot mirstību jauniešu vidū no COVID-19, jo līdzīga situācija tika novērota 1918. gadā Spānijas gripas pandēmijas laikā. Tajā laikā vairāk nekā puse no nāves gadījumiem notika veseliem cilvēkiem vecumā no 18 līdz 40 gadiem, un to izraisīja citokīnu vētra, kas izraisīja akūtas elpošanas distresa sindromu.

No otras puses, citokīnu vētras fenomens izskaidro, kāpēc bērni kļūst maigāki no inficēšanās ar SARS-CoV-2 vīrusu. Viņu imūnsistēma ir vienkārši mazāk attīstīta un tik spēcīgi nereaģē uz vīrusa klātbūtni.

Lasiet arī:

• Kā norit SARS CoV-2 koronavīrusa infekcija? Jauna kārtība!
  
• Veciem cilvēkiem bīstams koronavīruss - kā pasargāt seniorus?
• Kāpēc koronavīruss nogalina jauniešus?
• Ārsts parāda, kā koronavīruss iznīcina jauniešu plaušas
• Ar koronavīrusu inficēto cilvēku mirstība

Literatūra:

1. Tisoncik J. R. et al. Citokīnu vētras acīs. Microbiol Mol Biol Rev. 2012. gada marts; 76 (1): 16–32. - tiešsaistes piekļuve
2. Mehta P. et al. COVID-19: apsveriet citokīnu vētras sindromus un imūnsupresiju. Lancet. 2020. gada 28. marts; 395 (10229): 1033-1034. - tiešsaistes piekļuve
3. Osterholmas M.T. Gatavošanās nākamajai pandēmijai. N Engl J Med. 2005. gada 5. maijs; 352 (18): 1839–42. tiešsaistes piekļuve
4. Lī D.W. et al. Pašreizējie jēdzieni citokīnu izdalīšanās sindroma diagnostikā un ārstēšanā. Asinis. 2014. gada 10. jūlijs; 124 (2): 188–195. - tiešsaistes piekļuve
5. Behrens E.M. un Koretzky G.A. Pārskats: citokīnu vētras sindroms: skatoties uz precīzās medicīnas laikmetu. Artrīts Reimatols. 2017. gada jūnijs; 69 (6): 1135-1143. - tiešsaistes piekļuve
6. Ruan Q. et al. Mirstības klīniskie prognozētāji COVID-19 dēļ, pamatojoties uz 150 pacientu datu analīzi no Uhaņas (Ķīna). Intensive Care Med 2020. - tiešsaistes piekļuve
7. Novatoriska koronavīrusa ārstēšanas metode, kas pārbaudīta Ļubļinā - tiešsaistes piekļuve

Par autoru

Karolīna Karabina, MD, PhD, molekulārā biologe, laboratorijas diagnostika, Cambridge Diagnostics Polska. Bioloģe ar specializāciju mikrobioloģijā un laboratorijas diagnostika ar vairāk nekā 10 gadu pieredzi laboratorijas darbā. Molekulārās medicīnas koledžas absolvents un Polijas Cilvēka ģenētikas biedrības loceklis.Varšavas Medicīnas universitātes Hematoloģijas, onkoloģijas un iekšējo slimību departamenta Molekulārās diagnostikas laboratorijas pētījumu stipendiju vadītājs. Varšavas Medicīnas universitātes 1. Medicīnas fakultātē viņa aizstāvēja medicīnas zinātņu doktora grādu medicīnas bioloģijā. Daudzu zinātnisko un populārzinātnisko darbu autors laboratorijas diagnostikas, molekulārās bioloģijas un uztura jomā. Ikdienā viņš kā speciālists laboratorijas diagnostikas jomā vada Kembridžas diagnostikas polska materiālo nodaļu un sadarbojas ar diētas ārstu komandu CD Diētas klīnikā. Viņš dalās praktiskajās zināšanās par slimību diagnostiku un diētas terapiju ar speciālistiem konferencēs, apmācībās, žurnālos un vietnēs. Viņu īpaši interesē mūsdienu dzīvesveida ietekme uz ķermeņa molekulārajiem procesiem.

Lasiet vairāk šī autora tekstu