Citokinska nevihta

Citokinska nevihta predstavlja silovit vnetni odziv, ki uide nadzoru našega telesa. Običajno se vnetni odziv na virusno okužbo na primer samomejuje, pri nekaterih ljudeh pa je aktiviranje imunskega sistema tako močno, da lahko povzroči poškodbe mnogih organov in sčasoma celo smrt. Nedavne študije so dokazale, da je nevihta s citokini eden glavnih vzrokov smrti ljudi, ki trpijo za COVID-19.

Kazalo:

1. Citokinska nevihta - kaj je to?
2. Citokinska nevihta - mehanizem njenega nastanka
3. Vzroki citokinskih neviht
4. Citokinska nevihta - posledice
5. Citokinska nevihta - simptomi
6. Nevihta s citokini
7. Citokinska nevihta - COVID-19 in druge pandemije

Citokinska nevihta - kaj je to?

Citokinska nevihta ali hipercitokinemija ali kaskada citokinov je pretirana in nenadzorovana reakcija imunskega sistema, ki sprošča ogromne količine protivnetnih snovi. Nezdravljene citokinske nevihte lahko privedejo do resnih zapletov, kot so sepsa, šok, poškodbe tkiva in odpoved več organov, s kasnejšo smrtjo.

Citokinske nevihte niso razvrščene kot bolezen, temveč kot kompleks imunskih odzivov, ki se lahko pojavijo med različnimi kliničnimi stanji, npr.nalezljivimi boleznimi.

Izraz "citokinska nevihta" je bil prvič uporabljen leta 1993 za opis učinkov bolezni presadka proti gostitelju, ki se lahko pojavijo v telesu prejemnika po presaditvi organov. Leta 2003 se je tudi pokazalo, da je citokinska nevihta lahko povezana z odzivom telesa na okužbo z virusi, bakterijami ali glivicami.

Zdi se, da je bil izraz "citokinska nevihta" prvič uporabljen v okviru okužbe z virusom ptičje gripe H5N1 leta 2005. Nato se je začela vedno bolj uporabljati v znanstveni literaturi.

Citokinska nevihta - mehanizem njenega nastanka

Začetek nevihte s citokini se lahko zgodi na primer med okužbo z virusom gripe. Po okužbi virus skozi proces endocitoze vstopi v epitelijske celice zgornjih in spodnjih dihalnih poti. Potem virusni genski material prepoznajo tako imenovani patogeni povezani molekularni vzorci (na kratko PAMP), ki lahko sprožijo odziv imunskega sistema, vključno z nevihto citokinov.

Med citokinsko nevihto se celice imunskega sistema hitro aktivirajo. Hitra delitev limfocitov T in limfocitov B, monocitov, makrofagov, dendritičnih celic in NK celic ter njihova prekomerna produkcija več kot 150 različnih citokinov.

Značilnost citokinske nevihte je izguba negativnih povratnih informacij imunskega sistema, ki fiziološko zavira prekomerno tvorjenje protivnetnih citokinov. Sproščanje citokinov povzroči sproščanje nadaljnjih citokinov, kar sproži neustavljivo verižno reakcijo. Prihaja do neke vrste samohodnega začaranega kroga.

Citokini so raznolika skupina majhnih molekul, ki jih celice imunskega sistema predvsem medsebojno komunicirajo. Med najpomembnejšimi funkcijami citokinov sta nadzor delitve in diferenciacije imunskih celic ter uravnavanje vnetnega odziva.

Citokini vključujejo beljakovine, kot so:

• Interferoni (IFN), ki igrajo pomembno vlogo pri prirojeni imunosti na viruse in druge mikrobe
• Interlevkini (IL), ki uravnavajo predvsem diferenciacijo in aktivacijo imunskih celic. Lahko so vnetni (aktivirajo vnetni odziv) ali protivnetni (zavirajo vnetni odziv)
• Kemokini delujejo kot snovi, ki "privlačijo" celice imunskega sistema in nadzorujejo njihovo gibanje na mesta vnetja
• Faktorji, ki spodbujajo kolonijo (CSF), nadzorujejo hematopoezo, postopek proizvodnje zrelih imunskih celic iz matičnih celic krvi
• Faktor nekroze tumorja (TNF) je morda najbolj preučevan vnetni citokin, ki igra osrednjo vlogo v nevihti citokinov.

Vzroki citokinskih neviht

Dejavniki, ki vodijo do citokinske nevihte, so povezani s številnimi nalezljivimi in nenalezljivimi boleznimi. Nalezljivi povzročitelji vključujejo:

• streptokoki skupine A.
• citomegalovirus
• Virus Epstein-Barr
• Virus ebole
• virus gripe
• virus črnih koz
• koronavirusi, npr. SARS-CoV, MERS-CoV

Neinfekcijski dejavniki vključujejo:

• presadka proti gostitelju
• multipla skleroza
• mladostni idiopatski artritis
• vnetje trebušne slinavke
• rak, npr. limfomi
• biološke terapije, npr. rituksimab
• hemofagocitni sindrom
• sindrom aktivacije makrofagov

Ena največjih skrivnosti okrog citokinske nevihte je, zakaj so nekateri ljudje še posebej ranljivi, drugi pa odporni na razvoj citokinske nevihte. To je verjetno povezano z genetsko variabilnostjo imunskega odziva v človeški populaciji.

Citokinska nevihta - posledice

Citokinska nevihta je pomemben vzrok smrti pri bolnikih, okuženih z virusi, kot so ebola, marburg, koronavirusi in pandemična gripa. Akutna poškodba pljuč (ALI) je pogosta posledica citokinske nevihte pri virusih, ki prizadenejo pljuča, kot sta SARS-CoV in virus gripe.

Za ALI je značilen akutni vnetni odziv pljučnega tkiva, ki mu sledi kronična faza odlaganja pljučnega kolagena in fibroze. Sčasoma se lahko ALI razvije v težjo obliko, sindrom akutne respiratorne stiske (ARDS).

Lokalna pljučnica se lahko prek krvnega obtoka razširi na preostali del telesa in povzroči poškodbe drugih organov. Sčasoma lahko opazimo hud klinični sindrom v obliki sepse.

Ljudje s hudo okužbo povzročeno sepso imajo značilne profile citokinov v krvi, ki se sčasoma spreminjajo. Akutni odzivni citokini so TNF, interlevkin-1 in 8, ki se pojavijo v zgodnjih minutah ali urah po okužbi, čemur sledi izrazito zvišanje ravni interlevkina-6. Protivnetni interlevkin-10 se pojavi nekoliko pozneje, ko telo skuša nadzorovati akutni sistemski vnetni odziv.

Poleg pljučnih okužb je citokinska nevihta posledica hudih okužb prebavil, sečil, centralnega živčnega sistema, kože in sklepnih prostorov.

Citokinska nevihta - simptomi

• vročina
• utrujenost
• izguba apetita
• bolečine v mišicah in sklepih
• slabost in bruhanje
• driska
• padec krvnega tlaka
• hiter srčni utrip
• epileptični napadi
• Glavobol
• delirij in halucinacije
• zapletanje
• izpuščaj

Vendar laboratorijski testi kažejo visoko raven:

• dušikove spojine v krvi
• D-dimerji
• aminotransferaze
• feritin
• CRP beljakovine
• interlevkin-6
• laktat dehidrogenaza
• podaljšan protrombinski čas
• nizko število trombocitov v krvi

Nevihta s citokini

Trenutno ne obstaja nobena terapija z nevihto s citokini in zdravila, posebej zasnovana za zdravljenje. Glavni pristop pri zdravljenju tega sindroma je spodbujanje imunosupresije, to je zmanjšanje odzivnosti imunskega sistema. V ta namen zdravila, kot so:

• kortikosteroidi
• zaviralci citokinov, npr.tocilizumab

Citokinska nevihta - COVID-19 in druge pandemije

Skupni klinični dokazi kažejo, da lahko podskupina hudih bolnikov s COVID-19, ki jo povzroča virus SARS-CoV-2, kaže sindrom citokinske nevihte.

Multicentrična retrospektivna študija, ki so jo objavili Ruan in sod., V kateri je bilo analiziranih 150 potrjenih primerov COVID-19, je pokazala, da je smrtnost zaradi COVID-19 lahko posledica nevihte citokinov, ki jo aktivira virus. Pri teh bolnikih so opazili povišane vrednosti feritina in interlevkina-6 v krvi. To ima lahko pomembne posledice za zdravljenje bolezni, saj trenutno zdravljenje s COVID-19 podpira.

Zato se predlaga, da je treba bolnike s hudim COVID-19 pregledati na citokinske nevihte (npr. Z merjenjem feritina), da se ugotovi podskupina bolnikov, pri katerih bi bilo imunosupresivno zdravljenje učinkovito. Ta novi terapevtski pristop preizkušajo na oddelku za nalezljive bolezni neodvisne javne klinične bolnišnice št. 1 v Lublinu.

Nevihta s citokini lahko pojasni smrtnost med mladimi od COVID-19, saj so podobne razmere opazili leta 1918 med pandemijo španske gripe. Takrat se je več kot polovica smrtnih primerov zgodila pri zdravih osebah, starih od 18 do 40 let, in jih je povzročila nevihta s citokini, ki je povzročila sindrom akutne dihalne stiske.

Po drugi strani pojav citokinske nevihte pojasnjuje, zakaj so otroci zaradi okužbe z virusom SARS-CoV-2 blažji. Njihov imunski sistem je preprosto nerazvit in se na prisotnost virusa ne odziva tako burno.

Preberite tudi:

• Kako napreduje okužba s koronarnim virusom SARS CoV-2? Novi dogovori!
  
• Koronavirus nevaren za starejše - kako zaščititi starejše?
• Zakaj koronavirus ubija mlade?
• Zdravnik pokaže, kako koronavirus mladim uničuje pljuča
• Smrtnost pri ljudeh, okuženih s koronavirusom

Literatura:

1. Tisoncik J. R. et al. V oko citokinske nevihte Microbiol Mol Biol Rev. 2012 marec; 76 (1): 16–32. - spletni dostop
2. Mehta P. et al.COVID-19: razmislite o sindromih citokinskih neviht in imunosupresiji. Lancet. 2020, 28. marec; 395 (10229): 1033-1034. - spletni dostop
3. Osterholm M.T. Priprave na naslednjo pandemijo. N Engl J Med. 2005, 5. maj; 352 (18): 1839-42. spletni dostop
4. Lee D.W. et al. Trenutni koncepti pri diagnozi in obvladovanju sindroma sproščanja citokinov. Kri. 2014 10. julij; 124 (2): 188–195. - spletni dostop
5. Behrens E.M. in Koretzky G.A. Pregled: Sindrom citokinske nevihte: Pogled proti dobi natančne medicine. Revmatol artritisa. 2017, junij; 69 (6): 1135-1143. - spletni dostop
6. Ruan Q. et al.Klinični napovedovalci smrtnosti zaradi COVID-19 na podlagi analize podatkov 150 bolnikov iz Wuhana na Kitajskem. Intensive Care Med 2020. - spletni dostop
7. Inovativna metoda zdravljenja koronavirusa, preizkušena v Lublinu - spletni dostop

O avtorju

Karolina Karabin, dr. Med., Molekularni biolog, laboratorijski diagnostik, Cambridge Diagnostics Polska Biolog s specializacijo iz mikrobiologije in laboratorijski diagnostik z več kot 10-letnimi izkušnjami v laboratorijskem delu. Diplomant šole za molekularno medicino in član poljskega Društva za človeško genetiko, vodja raziskovalnih štipendij v Laboratoriju za molekularno diagnostiko na oddelku za hematologijo, onkologijo in notranje bolezni Medicinske univerze v Varšavi. Na 1. medicinski fakulteti Medicinske univerze v Varšavi je zagovarjala naziv doktorice medicinskih znanosti s področja medicinske biologije. Avtor številnih znanstvenih in poljudnoznanstvenih del s področja laboratorijske diagnostike, molekularne biologije in prehrane. Vsak dan kot strokovnjak na področju laboratorijske diagnostike vodi vsebinski oddelek pri Cambridge Diagnostics Polska in sodeluje z ekipo nutricionistov na dietetični kliniki CD. Svoje praktično znanje o diagnostiki in dietni terapiji bolezni deli s strokovnjaki na konferencah, izobraževanjih ter v revijah in spletnih straneh. Zanima jo predvsem vpliv sodobnega življenjskega sloga na molekularne procese v telesu.

Preberite več besedil tega avtorja