Олуја цитокина

Олуја цитокина представља насилни инфламаторни одговор који измиче контроли нашег тела. На пример, инфламаторни одговор на вирусну инфекцију се, на пример, сам ограничава, али код неких људи је активирање имунолошког система толико јако да може оштетити многе органе и на крају чак и умрети. Недавна истраживања су доказала да је олуја цитокина један од главних узрока смрти људи који пате од ЦОВИД-19.

Преглед садржаја:

1. Олуја цитокина - шта је то?
2. Олуја цитокина - механизам њеног формирања
3. Олуја цитокина - узроци
4. Олуја цитокина - последице
5. Олуја цитокина - симптоми
6. Олуја са цитокинима - лечење
7. Цитокинска олуја - ЦОВИД-19 и друге пандемије

Олуја цитокина - шта је то?

Олуја цитокина или хиперцитокинемија или каскада цитокина је прекомерна и неконтролисана реакција имуног система која ослобађа огромне количине про-инфламаторних супстанци. Нелечене цитокинске олује могу довести до озбиљних компликација као што су сепса, шок, оштећење ткива и отказивање више органа, са накнадном смрћу.

Цитокињска олуја није класификована као ентитет болести, већ као комплекс имунолошких одговора који се могу појавити током различитих клиничких стања, нпр. Заразних болести.

Термин „олуја цитокина“ први пут је употребљен 1993. године да опише ефекте болести калем против домаћина који се могу јавити у телу примаоца након трансплантације органа. 2003. године такође је показано да је олуја цитокина можда повезана са реакцијом тела на инфекцију вирусима, бактеријама или гљивицама.

Израз „цитокинска олуја“ изгледа да се први пут користи у контексту инфекције вирусом птичје грипе Х5Н1 2005. године. Тада је почео да се све више користи у научној литератури.

Олуја цитокина - механизам њеног формирања

Иницирање цитокинске олује може се догодити, на пример, током инфекције вирусом грипа. Након инфекције, вирус улази у епителне ћелије горњег и доњег респираторног тракта кроз процес ендоцитозе. Тада се вирусни генетски материјал препознаје тзв молекуларни обрасци повезани са патогенима (скраћено ПАМП), што заузврат може иницирати одговор имуног система, укључујући олују цитокина.

Током олује цитокина, ћелије имуног система се брзо активирају. Брза подела Т лимфоцита и Б лимфоцита, моноцита, макрофага, дендритичних ћелија и НК ћелија и њихова хиперпродукција преко 150 различитих цитокина.

Карактеристика олује цитокина је губитак негативних повратних информација од стране имунолошког система, који физиолошки инхибира прекомерну производњу проупалних цитокина. Ослобађање цитокина индукује ослобађање даљих цитокина, што покреће незаустављиву ланчану реакцију. Долази до својеврсног самоходног зачараног круга.

Цитокини су разнолика група малих молекула које ћелије имуног система углавном луче да би међусобно комуницирале. Међу најважнијим функцијама цитокина су контрола поделе и диференцијације имуних ћелија и регулација инфламаторног одговора.

Цитокини укључују протеине као што су:

• Интерферони (ИФН) који играју главну улогу у урођеном имунитету на вирусе и друге микробе
• Интерлеукини (ИЛ) који првенствено регулишу диференцијацију и активацију имуних ћелија. Могу имати проупалне (активирајући инфламаторни одговор) или антиинфламаторне (инхибирајући инфламаторни одговор) функције
• Хемокини делују као супстанце које „привлаче“ ћелије имуног система и контролишу њихово кретање до места упале
• Фактори који стимулишу колонију (ЦСФ) контролишу хематопоезу, процес стварања зрелих имуних ћелија из матичних ћелија крви
• Фактор некрозе тумора (ТНФ) је можда највише проучаван про-инфламаторни цитокин који игра централну улогу у олуји цитокина

Олуја цитокина - узроци

Фактори који доводе до олује цитокина повезани су са широким спектром заразних и неинфективних болести. Инфективни агенси укључују:

• стрептококи групе А.
• цитомегаловирус
• Епстеин-Барр вирус
• Вирус еболе
• вирус грипа
• вирус малих богиња
• коронавируси, нпр. САРС-ЦоВ, МЕРС-ЦоВ

Неинфективни фактори укључују:

• калем против домаћина
• Мултипла склероза
• јувенилни идиопатски артритис
• запаљење панкреаса
• карциноми, нпр. лимфоми
• биолошке терапије, нпр. ритуксимаб
• хемофагоцитни синдром
• синдром активације макрофага

Једна од највећих мистерија која окружује цитокинску олују је зашто се чини да су неке особе посебно рањиве, а друге отпорне на развој цитокинске олује. Ово је вероватно повезано са генетском варијабилношћу имунолошког одговора у људској популацији.

Олуја цитокина - последице

Олуја цитокина важан је узрок смрти код пацијената заражених вирусима као што су ебола, марбург, коронавируси и пандемијски грип. Акутна повреда плућа (АЛИ) честа је последица олује цитокина код вируса који погађају плућа, попут САРС-ЦоВ и вируса грипа.

АЛИ карактерише акутни инфламаторни одговор плућног ткива праћен хроничном фазом таложења плућа у плућима и фиброзе. Временом се АЛИ може развити у свој тежи облик, акутни респираторни дистрес синдром (АРДС).

Локална упала плућа може се проширити циркулаторним системом по целом телу, правећи пустош у другим органима. На крају се може уочити озбиљан клинички синдром у облику сепсе.

Људи са озбиљном сепсом изазваном инфекцијом имају карактеристичне профиле цитокина у крви који се временом мењају. Цитокини са акутним одговором су ТНФ, интерлеукин-1 и 8, који се појављују у раним минутима или сатима након инфекције, праћени изразитим порастом нивоа интерлеукин-6. Противупални интерлеукин-10 појављује се мало касније, јер тело покушава да контролише акутни системски инфламаторни одговор.

Поред инфекција плућа, олуја цитокина последица је тешких инфекција гастроинтестиналног тракта, уринарног тракта, централног нервног система, коже и зглобова.

Олуја цитокина - симптоми

• грозница
• умор
• губитак апетита
• болови у мишићима и зглобовима
• мучнина и повраћање
• дијареја
• пад крвног притиска
• убрзан рад срца
• напади
• Главобоља
• делиријум и халуцинације
• заплетеност
• осип

Међутим, лабораторијски тестови показују висок ниво:

• једињења азота у крви
• Д-димери
• аминотрансферазе
• феритин
• ЦРП протеини
• интерлеукин-6
• лактат дехидрогеназе
• продужено протромбинско време
• низак број тромбоцита у крви

Олуја са цитокинима - лечење

Тренутно не постоји јединствена терапија цитокинским олујама и лекови посебно дизајнирани за лечење. Главни приступ у лечењу овог синдрома је индуковање имуносупресије, тј. Смањење одзива имуног система. У ту сврху лекови као што су:

• кортикостероиди
• инхибитори цитокина, нпр. тоцилизумаб

Цитокинска олуја - ЦОВИД-19 и друге пандемије

Акумулирајући клинички докази сугеришу да подгрупа озбиљних ЦОВИД-19 изазваних вирусом САРС-ЦоВ-2 може показивати синдром цитокинске олује.

Мултицентрична ретроспективна студија коју су објавили Руан и сарадници, у којој је анализирано 150 потврђених случајева ЦОВИД-19, открила је да је смртност од ЦОВИД-19 можда последица олује вирусом активираног цитокина. Код ових пацијената примећени су повећани нивои феритина и интерлеукин-6 у крви. Ово може имати важне импликације за лечење болести, јер је тренутно лечење ЦОВИД-19 подржано.

Због тога се предлаже да се пацијенти са тешким ЦОВИД-19 прегледају на олује цитокина (нпр. Мерењем феритина) како би се идентификовао подскуп пацијената за које би имуносупресивна терапија била ефикасна. Овај нови терапијски приступ тестира се на Одељењу за инфективне болести Независне јавне клиничке болнице бр. 1 у Лублину.

Олуја цитокина може објаснити стопу смртности међу младима од ЦОВИД-19, као што је слична ситуација примећена 1918. године током пандемије шпанске грипе. Тада се више од половине смртних случајева догодило код здравих испитаника у доби од 18 до 40 година и узроковано је олујом цитокина која је довела до синдрома акутног респираторног дистреса.

С друге стране, феномен цитокинске олује објашњава зашто деца постају блажа од заразе вирусом САРС-ЦоВ-2. Њихов имунолошки систем је једноставно неразвијен и не реагује тако бурно на присуство вируса.

Такође прочитајте:

• Како се врши инфекција коронавирусом САРС ЦоВ-2? Нови аранжмани!
  
• Коронавирус опасан за старије особе - како заштитити старије особе?
• Зашто коронавирус убија младе људе?
• Доктор показује како коронавирус уништава плућа младих
• Морталитет код људи заражених коронавирусом

Литература:

1. Тисонцик Ј. Р. и сарадници Инто тхе Еие оф Цитокине Сторм, Мицробиол Мол Биол Рев. 2012 Мар; 76 (1): 16–32. - приступ мрежи
2. Мехта П. и сар. ЦОВИД-19: размотрите синдроме олује цитокина и имуносупресију. Ланцет. 2020. март 28; 395 (10229): 1033-1034. - приступ мрежи
3. Остерхолм М.Т. Припрема за следећу пандемију. Н Енгл Ј Мед. 2005. 5. мај; 352 (18): 1839-42. приступ на мрежи
4. Лее Д.В. и сар.Актуелни концепти у дијагнози и управљању синдромом ослобађања цитокина. Крв. 2014. 10. јул; 124 (2): 188–195. - приступ мрежи
5. Бехренс Е.М. и Коретзки Г.А. Приказ: Синдром олује цитокина: Поглед према ери прецизне медицине. Артхритис Рхеуматол. 2017. јун; 69 (6): 1135-1143. - приступ мрежи
6. Руан К. и сарадници: Клинички предиктори смртности од ЦОВИД-19 на основу анализе података 150 пацијената из Вухана, Кина. Интенсиве Царе Мед 2020. - приступ на мрежи
7. Иновативна метода лечења коронавируса тестирана у Лублину - приступ на мрежи

О аутору

Каролина Карабин, др мед., Молекуларни биолог, лабораторијски дијагностичар, Цамбридге Диагностицс Полска, биолог са специјализацијом из микробиологије и лабораторијски дијагностичар са преко 10 година искуства у лабораторијском раду. Дипломирао на Факултету за молекуларну медицину и члан Пољског друштва за хуману генетику, шеф истраживачких грантова у Лабораторији за молекуларну дијагностику на Одељењу за хематологију, онкологију и унутрашње болести Медицинског универзитета у Варшави. Одбранила је титулу доктора медицинских наука из области медицинске биологије на 1. медицинском факултету Медицинског универзитета у Варшави. Аутор многих научних и научно-популарних радова из области лабораторијске дијагностике, молекуларне биологије и исхране. Свакодневно, као специјалиста у пољу лабораторијске дијагностике, води основно одељење Цамбридге Диагностицс Полска и сарађује са тимом нутрициониста на ЦД-у за дијете. Своје практично знање о дијагностици и дијетотерапији болести дели са специјалистима на конференцијама, тренинзима, у часописима и на веб локацијама. Посебно је занима утицај модерног начина живота на молекуларне процесе у телу.

Прочитајте још текстова овог аутора