Цитокинова буря означава бурна възпалителна реакция, която излиза извън контрол на нашето тяло. Обикновено възпалителният отговор на вирусна инфекция, например, е самоограничаващ се, но при някои хора активирането на имунната система е толкова силно, че може да увреди много органи и в крайна сметка дори да умре. Последните проучвания доказаха, че цитокиновата буря е една от основните причини за смърт при хора, страдащи от COVID-19.

Съдържание:

  1. Цитокинова буря - какво е това?
  2. Цитокинова буря - механизъм на образуване
  3. Цитокинова буря - причинява
  4. Цитокинова буря - последствия
  5. Цитокинова буря - симптоми
  6. Цитокинова буря - лечение
  7. Цитокинова буря - COVID-19 и други пандемии

Цитокинова буря - какво е това?

Цитокинова буряизвестен още катохиперцитокинемия , или цитокинова каскада, е прекомерен и неконтролиран отговор на имунната система, който освобождава огромни количества про-инфлама вещества. Нелекуваните цитокинови бури могат да доведат до сериозни усложнения като сепсис, шок, увреждане на тъканите и мултиорганна недостатъчност, с последваща смърт.

Цитокиновата буря не е класифицирана като болестно образувание, а като комплекс от имунни отговори, които могат да се появят в хода на различни клинични състояния, например инфекциозни заболявания.

Терминът "цитокинова буря" е използван за първи път през 1993 г., за да опише ефектите от болестта присадка срещу гостоприемник, която може да се появи в тялото на реципиента след трансплантация на органи. През 2003 г. беше показано също, че цитокинова буря може да бъде свързана с реакцията на тялото към инфекция от вируси, бактерии или гъбички.

Терминът "цитокинова буря" изглежда се използва за първи път в контекста на инфекция с вируса на инфлуенца по птиците H5N1 през 2005 г. След това започва да се използва все по-често в научната литература.

Цитокинова буря - механизъм на образуване

Инициирането на цитокинова буря може да се случи, например, по време на инфекция с грипен вирус. След инфекцията вирусът навлиза в епителните клетки на горните и долните дихателни пътища чрез процеса на ендоцитоза. Тогава вирусният генетичен материал се разпознава от т.нар свързани с патогена молекулярни модели (накратко PAMP), които от своя страна могат да инициират системен отговоримунна система, включително цитокинова буря.

По време на цитокинова буря клетките на имунната система се активират бързо. Бързо делене на Т лимфоцити и В лимфоцити, моноцити, макрофаги, дендритни клетки и NK клетки и тяхното свръхпроизводство на над 150 различни цитокини.

Характеристика на цитокиновата буря е загубата на отрицателна обратна връзка от имунната система, която физиологично инхибира прекомерното производство на провъзпалителни цитокини. Освобождаването на цитокини индуцира освобождаването на допълнителни цитокини, което инициира неудържима верижна реакция. Стига се до един вид самодвижещ се порочен кръг.

Цитокините са разнообразна група от малки молекули, които се секретират главно от клетките на имунната система, за да комуникират помежду си. Най-важните функции на цитокините са контролът на деленето и диференциацията на имунните клетки и регулирането на възпалителния отговор.

Цитокините включват протеини като:

  • Интерферони (IFNs), които играят основна роля във вродения имунитет към вируси и други микроби
  • Интерлевкини (IL), които основно регулират диференциацията и активирането на имунните клетки. Те могат да бъдат про-възпалителни (активиране на възпалителния отговор) или противовъзпалителни (инхибиращи възпалителния отговор)
  • Хемокините действат като вещества, които "привличат" клетките на имунната система и по този начин контролират тяхното движение към местата на възпалителна реакция
  • Колониестимулиращи фактори (CSF) контролират хематопоезата, процеса на производство на зрели имунни клетки от кръвни стволови клетки
  • Туморно некрозисният фактор (TNF) е може би най-изследваният провъзпалителен цитокин, който играе централна роля в цитокиновата буря

Цитокинова буря - причинява

Факторите, водещи до цитокинова буря, са свързани с голямо разнообразие от инфекциозни и незаразни заболявания. Инфекциозните агенти включват:

  • стрептококи от група А
  • цитомегаловирус
  • вирус на Epstein-Barr
  • Вирус Ебола
  • грипен вирус
  • шарка вирус
  • коронавируси, напр. SARS-CoV, MERS-CoV

Неинфекциозните фактори включват:

  • болест присадка срещу гостоприемник
  • множествена склероза
  • ювенилен идиопатичен артрит
  • панкреатит
  • рак, например лимфом
  • биологични терапии, напр. ритуксимаб
  • хемофагоцитен синдром
  • синдром на активиране на макрофаги

Една от най-големите мистерии около цитокиновата буря езащо някои хора изглеждат особено уязвими, а други устойчиви на развитието на цитокинова буря. Това вероятно е свързано с генетичната вариабилност на имунния отговор в човешката популация.

Цитокинова буря - последствия

Цитокиновата буря е важна причина за смърт при пациенти, заразени с вируси като Ебола, Марбург, коронавируси и пандемичния грип. Острото увреждане на белите дробове (ALI) е често срещана последица от цитокинова буря при вируси, засягащи белите дробове, като SARS-CoV и грипни вируси.

ALI се характеризира с остър възпалителен отговор от белодробната тъкан, последван от хронична фаза на отлагане на белодробен колаген и фиброза. С течение на времето ALI може да се развие в по-тежката си форма, т.е. синдром на остър респираторен дистрес (ARDS).

Локалната пневмония може да се разпространи през кръвоносната система до останалата част от тялото, причинявайки хаос в други органи. В крайна сметка може да се наблюдава тежък клиничен синдром под формата на сепсис.

Хората с тежък сепсис, предизвикан от инфекция, имат характерни профили на кръвни цитокини, които се променят с времето. Цитокините на острия отговор са TNF, интерлевкин-1 и 8, които се появяват в ранните минути или часове след инфекцията, последвано от значително повишаване на нивата на интерлевкин-6. Противовъзпалителният интерлевкин-10 се появява малко по-късно, когато тялото се опитва да контролира острия системен възпалителен отговор.

В допълнение към белодробните инфекции, цитокиновата буря е следствие от тежки инфекции на стомашно-чревния тракт, пикочните пътища, централната нервна система, кожата и ставните пространства.

Цитокинова буря - симптоми

  • треска
  • умора
  • загуба на апетит
  • болки в мускулите и ставите
  • гадене и повръщане
  • диария
  • спадане на кръвното налягане
  • ускорен сърдечен ритъм
  • конвулсии
  • главоболие
  • делириум и халюцинации
  • заплитане
  • обрив

От друга страна, високи нива се откриват при лабораторни тестове:

  • азотни съединения в кръвта
  • D-димери
  • аминотрансфераз
  • феритин
  • CRP протеини
  • интерлевкини-6
  • лактат дехидрогеназа
  • удължено протромбиново време
  • намален брой тромбоцити

Цитокинова буря - лечение

Понастоящем няма единична терапия с цитокинови бури и лекарства, специално предназначени за нейното лечение. Основният подход при лечението на този синдром е да се предизвика имуносупресия, т.е.намаляване на реактивността на имунната система. За тази цел се използват лекарства като:

  • кортикостероиди
  • инхибитори на цитокини, например тоцилизумаб

Цитокинова буря - COVID-19 и други пандемии

Натрупването на клинични доказателства предполага, че подгрупа от тежки пациенти с COVID-19, предизвикани от вируса SARS-CoV-2, може да проявяват синдром на цитокинова буря.

Многоцентрово ретроспективно проучване, публикувано от Руан и др., което анализира 150 потвърдени случая на COVID-19, установи, че смъртността от COVID-19 може да се дължи на активирана от вируса цитокинова буря. При тези пациенти се наблюдават повишени нива на феритин и интерлевкин-6 в кръвта. Това може да има важни последици за лечението на заболяването, тъй като понастоящем лечението с COVID-19 е поддържащо.

Ето защо се предлага пациентите с тежък COVID-19 да бъдат изследвани за цитокинови бури (например чрез измерване на феритин), за да се идентифицира подгрупа пациенти, за които имуносупресивното лечение би било ефективно. Този нов терапевтичен подход се тества в Отделението по инфекциозни болести на Независимата обществена клинична болница № 1 в Люблин.

Цитокинова буря може да обясни смъртността сред младите хора от COVID-19, тъй като подобна ситуация е наблюдавана през 1918 г. по време на пандемията от испански грип. Тогава повече от половината от смъртните случаи са настъпили при здрави индивиди на възраст между 18 и 40 години и са били причинени от цитокиновата буря, довела до синдрома на остър респираторен дистрес.

От друга страна, феноменът на цитокиновата буря обяснява защо децата изпитват по-лека инфекция с вируса SARS-CoV-2. Тяхната имунна система просто е слабо развита и не реагира толкова бурно на присъствието на вируса.

  • Как се заразява коронавирусът SARS CoV-2? Нови аранжименти!
  • Коронавирусът е опасен за възрастните хора - как да защитим възрастните хора?
  • Защо коронавирусът убива младите хора?
  • Докторът показва как коронавирусът унищожава белите дробове на младите хора
  • Смъртност при хора, заразени с коронавирус
За автораКаролина Карабин, д-р, молекулярна биолог, лабораторен диагностик, Cambridge Diagnostics PolskaБиолог по професия, специалист по микробиология, и лабораторен диагностик с над 10 години опит в лабораторната работа. Възпитаник на Колежа по молекулярна медицина и член на Полското дружество по човешка генетика. Ръководител на изследователски стипендии в лабораториятаМолекулярна диагностика в катедрата по хематология, онкология и вътрешни болести на Медицинския университет във Варшава. Защитила е титлата доктор на медицинските науки в областта на медицинската биология в 1-ви медицински факултет на Медицинския университет във Варшава. Автор на множество научни и научнопопулярни трудове в областта на лабораторната диагностика, молекулярната биология и храненето. Ежедневно, като специалист в областта на лабораторната диагностика, той ръководи основния отдел в Cambridge Diagnostics Polska и си сътрудничи с екип от диетолози в CD Dietary Clinic. Той споделя практическите си знания по диагностика и диетотерапия на заболявания със специалисти на конференции, обучения, в списания и сайтове. Особено се интересува от влиянието на съвременния начин на живот върху молекулярните процеси в организма.

Прочетете повече статии от този автор

Категория:

Имунна система