En cytokinstorm representerer en voldsom inflammatorisk respons som kommer ut av kontroll over kroppen vår. Normalt er den inflammatoriske responsen på en virusinfeksjon for eksempel selvbegrensende, men hos noen er aktiviseringen av immunforsvaret så sterk at det kan forårsake skade på mange organer og til slutt til og med død. Nyere studier har bevist at cytokinstorm er en av de viktigste dødsårsakene hos mennesker som lider av COVID-19.
Innholdsfortegnelse:
- Cytokinestorm - hva er det?
- Cytokinestorm - mekanismen for dannelsen
- Cytokin storm - årsaker
- Cytokinstorm - konsekvenser
- Cytokin storm - symptomer
- Cytokin storm - behandling
- Cytokine Storm - COVID-19 og andre pandemier
Cytokinestorm - hva er det?
En cytokinstorm, eller hypercytokineemia eller cytokinkaskaden, er en overdreven og ukontrollert respons fra immunforsvaret som frigjør enorme mengder pro-inflammatoriske stoffer. Ubehandlet cytokinstorm kan føre til alvorlige komplikasjoner som sepsis, sjokk, vevsskade og multippel organsvikt, med påfølgende død.
Cytokinstormer er ikke klassifisert som en sykdomsenhet, men som et kompleks av immunresponser som kan oppstå i løpet av forskjellige kliniske tilstander, for eksempel smittsomme sykdommer.
Uttrykket "cytokin storm" ble først brukt i 1993 for å beskrive effekten av graft versus verts sykdom som kan forekomme i mottakerens kropp etter organtransplantasjon. I 2003 ble det også vist at en cytokinstorm kan være relatert til kroppens respons på infeksjon av virus, bakterier eller sopp.
Begrepet "cytokin storm" ser ut til å brukes for første gang i sammenheng med H5N1 aviær influensavirusinfeksjon i 2005. Så begynte den å bli brukt mer og mer utbredt i den vitenskapelige litteraturen.
Cytokinestorm - mekanismen for dannelsen
Initiering av en cytokinstorm kan for eksempel forekomme under en infeksjon med et influensavirus. Etter infeksjon kommer viruset inn i epitelcellene i øvre og nedre luftveier gjennom endocytose. Da gjenkjennes det virale genetiske materialet av den såkalte patogenrelaterte molekylære mønstre (forkortet PAMP), som igjen kan initiere en immunsystemrespons, inkludert en cytokinstorm.
Under en cytokinstorm aktiveres celler i immunsystemet raskt. Rask deling av T-lymfocytter og B-lymfocytter, monocytter, makrofager, dendritiske celler og NK-celler og deres overproduksjon av over 150 forskjellige cytokiner.
Et trekk ved cytokinstormen er tap av immunsystem, noe som fysiologisk hemmer overdreven produksjon av proinflammatoriske cytokiner. Frigjøring av cytokiner induserer frigjøring av ytterligere cytokiner, noe som initierer en ustoppelig kjedereaksjon. Den kommer til en slags selvgående ond sirkel.
Cytokiner er en mangfoldig gruppe av små molekyler som hovedsakelig utskilles av celler i immunsystemet for å kommunisere med hverandre. Blant de viktigste funksjonene til cytokiner er kontroll av divisjon og differensiering av immunceller og regulering av den inflammatoriske responsen.
Cytokinene inkluderer proteiner som:
- Interferoner (IFN) som spiller en viktig rolle i medfødt immunitet mot virus og andre mikrober
- Interleukiner (IL) som primært regulerer differensiering og aktivering av immunceller. De kan være proinflammatoriske (aktiverer den inflammatoriske responsen) eller antiinflammatoriske (hemmer den inflammatoriske responsen)
- Kjemokiner fungerer som stoffer som "tiltrekker" celler i immunsystemet og kontrollerer deres bevegelse til betennelsessteder
- Kolonistimulerende faktorer (CSF) styrer hematopoiesis, prosessen med å produsere modne immunceller fra blodstamceller
- Tumornekrosefaktor (TNF) er kanskje den mest studerte pro-inflammatoriske cytokinet som spiller en sentral rolle i cytokinstormen
Cytokin storm - årsaker
Faktorer som fører til en cytokinstorm er assosiert med et bredt utvalg av smittsomme og ikke-smittsomme sykdommer. De smittsomme stoffene inkluderer:
- gruppe A streptokokker
- cytomegalovirus
- Epstein-Barr-virus
- Ebolavirus
- influensavirus
- koppevirus
- koronavirus, for eksempel SARS-CoV, MERS-CoV
De ikke-smittsomme faktorene inkluderer:
- graft versus verts sykdom
- multippel sklerose
- juvenil idiopatisk leddgikt
- betennelse i bukspyttkjertelen
- kreft f.eks. lymfomer
- biologiske terapier f.eks. rituximab
- hemofagocytisk syndrom
- makrofagaktiveringssyndrom
Et av de største mysteriene rundt en cytokinstorm er hvorfor noen mennesker ser ut til å være spesielt sårbare og andre motstandsdyktige mot utviklingen av en cytokinstorm. Dette er sannsynligvis relatert til den genetiske variabiliteten til immunresponsen i den menneskelige befolkningen.
Cytokinstorm - konsekvenser
Cytokinstormen er en viktig dødsårsak hos pasienter smittet med virus som Ebola, Marburg, coronavirus og pandemisk influensa. Akutt lungeskade (ALI) er en vanlig konsekvens av en cytokinstorm i virus som påvirker lungene, slik som SARS-CoV og influensavirus.
ALI er preget av en akutt inflammatorisk respons fra lungevev etterfulgt av en kronisk fase av lungekollagenavsetning og fibrose. Over tid kan ALI utvikle seg til sin mer alvorlige form, akutt respiratorisk nødsyndrom (ARDS).
Lokal lungebetennelse kan spre seg gjennom sirkulasjonssystemet i hele kroppen og forårsake kaos i andre organer. Etter hvert kan et alvorlig klinisk syndrom i form av sepsis observeres.
Personer med alvorlig infeksjonsindusert sepsis har karakteristiske blodcytokinprofiler som endrer seg over tid. De akutte responscytokinene er TNF, interleukin-1 og 8, som dukker opp tidlige minutter eller timer etter infeksjon, etterfulgt av en markant økning i interleukin-6 nivåer. Det antiinflammatoriske interleukin-10 vises litt senere mens kroppen prøver å kontrollere den akutte systemiske inflammatoriske responsen.
I tillegg til lungeinfeksjoner, er cytokinstorm en konsekvens av alvorlige infeksjoner i mage-tarmkanalen, urinveiene, sentralnervesystemet, hud- og leddrom.
Cytokin storm - symptomer
- feber
- utmattelse
- tap av Appetit
- smerter i muskler og ledd
- kvalme og oppkast
- diaré
- blodtrykksfall
- rask hjerterytme
- kramper
- Hodepine
- delirium og hallusinasjoner
- forvikling
- utslett
Imidlertid viser laboratorietester et høyt nivå av:
- nitrogenforbindelser i blodet
- D-dimerer
- aminotransferaser
- ferritin
- CRP proteiner
- interleukin-6
- laktatdehydrogenase
- forlenget protrombintid
- lavt antall blodplater
Cytokin storm - behandling
Foreløpig er det ingen eneste cytokin stormterapi og medisiner spesielt designet for å behandle det. Den viktigste tilnærmingen ved behandling av dette syndromet er å indusere immunsuppresjon, dvs. redusere immunforsvarets respons. For dette formålet er medisiner som:
- kortikosteroider
- cytokinhemmere f.eks. tocilizumab
Cytokine Storm - COVID-19 og andre pandemier
Akkumulerende klinisk bevis antyder at SARS-CoV-2-virusindusert undergruppe av alvorlige COVID-19 pasienter kan utvise cytokin storm syndrom.
En multisenter retrospektiv studie publisert av Ruan et al. I hvilken 150 bekreftede COVID-19 tilfeller ble analysert, fant at COVID-19 dødelighet kan skyldes en virusaktivert cytokinstorm. Hos disse pasientene ble det observert økte nivåer av ferritin og interleukin-6 i blodet. Dette kan ha viktige implikasjoner for behandlingen av sykdommen, ettersom COVID-19-behandling for tiden er støttende.
Derfor foreslås det at pasienter med alvorlig COVID-19 skal screenes for cytokinstormer (f.eks. Ved å måle ferritin) for å identifisere en undergruppe av pasienter som immunsuppressiv behandling vil være effektiv for. Denne nye terapeutiske tilnærmingen blir testet ved Institutt for smittsomme sykdommer i det uavhengige offentlige kliniske sykehuset nr. 1 i Lublin.
En cytokinstorm kan forklare dødsraten blant unge mennesker fra COVID-19, ettersom en lignende situasjon ble observert i 1918 under den spanske influensapandemien. Den gang skjedde mer enn halvparten av dødsfallene hos friske forsøkspersoner mellom 18 og 40 år, og var forårsaket av cytokinstormen som førte til syndromet med akutt luftveisnød.
På den annen side forklarer fenomenet en cytokinstorm hvorfor barn blir mildere av å bli smittet med SARS-CoV-2-viruset. Immunsystemet deres er rett og slett mindre utviklet og reagerer ikke så voldsomt på tilstedeværelsen av viruset.
Les også:
- Hvordan utvikles SARS CoV-2 coronavirusinfeksjon? Nye ordninger!
- Coronavirus farlig for eldre - hvordan beskytte eldre?
- Hvorfor dreper coronavirus unge mennesker?
- Legen viser hvordan koronavirus ødelegger unges lunger
- Dødelighet hos mennesker smittet med coronavirus
Litteratur:
- Tisoncik J. R. et al. Into the Eye of the Cytokine Storm. Microbiol Mol Biol Rev. 2012 Mar; 76 (1): 16–32. - online tilgang
- Mehta P. et al. COVID-19: vurder cytokin storm syndromer og immunsuppresjon. Lancet. 2020 28. mars; 395 (10229): 1033-1034. - online tilgang
- Osterholm M.T. Forbereder seg på neste pandemi. N Engl J Med. 2005 5. mai; 352 (18): 1839-42. online tilgang
- Lee D.W. et al. Gjeldende konsepter i diagnosen og håndteringen av cytokinfrigivelsessyndrom. Blod. 2014 10. juli; 124 (2): 188–195. - online tilgang
- Behrens E.M. og Koretzky G.A. Gjennomgang: Cytokine Storm Syndrome: Ser mot presisjonsmedisinen. Leddgikt revmatol. 2017 juni; 69 (6): 1135-1143. - online tilgang
- Ruan Q. et al. Kliniske prediktorer for dødelighet på grunn av COVID-19 basert på en analyse av data fra 150 pasienter fra Wuhan, Kina. Intensive Care Med 2020. - online tilgang
- En innovativ metode for koronavirusbehandling testet i Lublin - online tilgang
Les flere tekster av denne forfatteren
