En cytokinstorm betyder en voldsom inflammatorisk reaktion, der kommer ud af kontrol over vores krop. Norm alt er den inflammatoriske reaktion på for eksempel en virusinfektion selvbegrænsende, men hos nogle mennesker er aktiveringen af ​​immunsystemet så kraftig, at det kan beskadige mange organer og til sidst endda dø. Nylige undersøgelser har bevist, at cytokinstorm er en af ​​de vigtigste dødsårsager hos mennesker, der lider af COVID-19.

Indhold:

  1. Cytokinstorm - hvad er det?
  2. Cytokinstorm - dannelsesmekanisme
  3. Cytokinstorm - forårsager
  4. Cytokinstorm - konsekvenser
  5. Cytokinstorm - symptomer
  6. Cytokinstorm - behandling
  7. Cytokinstorm - COVID-19 og andre pandemier

Cytokinstorm - hvad er det?

Cytokinstormakahypercytokinemi , eller cytokinkaskade, er en overdreven og ukontrolleret immunsystemrespons, der frigiver enorme mængder pro-inflammatorisk stoffer. Ubehandlede cytokinstorme kan føre til alvorlige komplikationer såsom sepsis, shock, vævsskade og multiorgansvigt med efterfølgende død.

Cytokinstorm er ikke klassificeret som en sygdomsenhed, men som et kompleks af immunresponser, der kan opstå i løbet af forskellige kliniske tilstande, f.eks. infektionssygdomme.

Udtrykket "cytokinstorm" blev første gang brugt i 1993 til at beskrive virkningerne af graft versus host sygdom, der kan opstå i modtagerens krop efter organtransplantation. I 2003 blev det også vist, at en cytokinstorm kan være relateret til kroppens reaktion på infektion med vira, bakterier eller svampe

Udtrykket "cytokinstorm" ser ud til at blive brugt for første gang i forbindelse med infektion med H5N1 aviær influenzavirus i 2005. Så begyndte det at blive brugt mere og mere almindeligt i den videnskabelige litteratur.

Cytokinstorm - dannelsesmekanisme

Starten af ​​en cytokinstorm kan for eksempel forekomme under en infektion med en influenzavirus. Efter infektion kommer virussen ind i epitelcellerne i de øvre og nedre luftveje gennem processen med endocytose. Derefter genkendes det virale genetiske materiale af den såkaldte patogen-relaterede molekylære mønstre (forkortet PAMP), som igen kan igangsætte en systemresponsimmunsystem, inklusive en cytokinstorm.

Under en cytokinstorm aktiveres cellerne i immunsystemet hurtigt. Hurtig deling af T-lymfocytter og B-lymfocytter, monocytter, makrofager, dendritiske celler og NK-celler og deres overproduktion af over 150 forskellige cytokiner

Et træk ved cytokinstormen er tabet af negativ feedback fra immunsystemet, som fysiologisk hæmmer den overdrevne produktion af pro-inflammatoriske cytokiner. Frigivelse af cytokiner inducerer frigivelsen af ​​yderligere cytokiner, som initierer en ustoppelig kædereaktion. Det kommer til en slags selvkørende ond cirkel.

Cytokiner er en mangfoldig gruppe af små molekyler, der hovedsageligt udskilles af celler i immunsystemet for at kommunikere med hinanden. De vigtigste funktioner af cytokiner er styringen af ​​deling og differentiering af immunceller og reguleringen af ​​den inflammatoriske respons

Cytokiner inkluderer proteiner såsom:

  • Interferoner (IFN'er), som spiller en stor rolle i medfødt immunitet over for vira og andre mikrober
  • Interleukiner (IL), som primært regulerer differentieringen og aktiveringen af ​​immunceller. De kan være pro-inflammatoriske (aktiverer det inflammatoriske respons) eller anti-inflammatoriske (hæmmer det inflammatoriske respons)
  • Kemokiner fungerer som stoffer, der "tiltrækker" celler i immunsystemet og dermed kontrollerer deres bevægelser til steder med inflammatorisk reaktion
  • Kolonistimulerende faktorer (CSF) styrer hæmatopoiesis, processen med at producere modne immunceller fra blodstamceller
  • Tumornekrosefaktor (TNF) er måske det mest undersøgte pro-inflammatoriske cytokin, der spiller en central rolle i cytokinstormen

Cytokinstorm - forårsager

Faktorer, der fører til en cytokinstorm, er forbundet med en lang række infektionssygdomme og ikke-smitsomme sygdomme. Smitsomme stoffer omfatter:

  • gruppe A streptokokker
  • cytomegalovirus
  • Epstein-Barr-virus
  • Ebola-virus
  • influenzavirus
  • koppevirus
  • coronavirus, f.eks. SARS-CoV, MERS-CoV

Ikke-infektiøse faktorer omfatter:

  • graft versus host-sygdom
  • multipel sklerose
  • juvenil idiopatisk arthritis
  • pancreatitis
  • kræft, f.eks. lymfom
  • biologiske terapier, f.eks. rituximab
  • hæmofagocytisk syndrom
  • makrofagaktiveringssyndrom

Et af de største mysterier omkring cytokinstormen erhvorfor nogle mennesker ser ud til at være særligt sårbare og andre resistente over for udviklingen af ​​en cytokinstorm. Dette er sandsynligvis relateret til den genetiske variabilitet af immunresponset i den menneskelige befolkning.

Cytokinstorm - konsekvenser

Cytokinstorm er en vigtig dødsårsag hos patienter, der er inficeret med vira som Ebola, Marburg, coronavirus og pandemisk influenza. Akut lungeskade (ALI) er en almindelig konsekvens af en cytokinstorm i vira, der påvirker lungerne, såsom SARS-CoV og influenzavirus.

ALI er karakteriseret ved en akut inflammatorisk respons fra lungevæv efterfulgt af en kronisk fase med lungekollagenaflejring og fibrose. Over tid kan ALI udvikle sig til sin mere alvorlige form, dvs. akut respiratory distress syndrome (ARDS).

Lokal lungebetændelse kan spredes gennem kredsløbssystemet til resten af ​​kroppen og forårsage kaos i andre organer. Til sidst kan man observere et alvorligt klinisk syndrom i form af sepsis

Mennesker med alvorlig infektionsinduceret sepsis har karakteristiske blodcytokinprofiler, der ændrer sig over tid. De akutte responscytokiner er TNF, interleukin-1 og 8, som vises tidlige minutter eller timer efter infektion efterfulgt af en markant stigning i interleukin-6-niveauer. Det anti-inflammatoriske interleukin-10 dukker op noget senere, da kroppen forsøger at kontrollere den akutte systemiske inflammatoriske reaktion.

Ud over lungeinfektioner er cytokinstorm en konsekvens af alvorlige infektioner i mave-tarmkanalen, urinvejene, centralnervesystemet, hud- og ledrum.

Cytokinstorm - symptomer

  • feber
  • træthed
  • tab af appetit
  • muskel- og ledsmerter
  • kvalme og opkastning
  • diarré
  • fald i blodtryk
  • accelereret hjerteslag
  • kramper
  • hovedpine
  • delirium og hallucinationer
  • sammenfiltring
  • udslæt

På den anden side findes høje niveauer i laboratorietests:

  • nitrogenforbindelser i blodet
  • D-dimere
  • aminotransferaz
  • ferritin
  • CRP-proteiner
  • interleukins-6
  • laktatdehydrogenase
  • forlænget protrombintid
  • nedsat antal blodplader

Cytokinstorm - behandling

I øjeblikket er der ingen enkelt cytokinstormterapi og lægemidler, der er specielt designet til at behandle det. Hovedtilgangen til behandling af dette syndrom er at inducere immunsuppression, dvs.et fald i immunsystemets reaktivitet. Til dette formål kan lægemidler såsom:

  • kortikosteroider
  • cytokinhæmmere, f.eks. tocilizumab

Cytokinstorm - COVID-19 og andre pandemier

Akkumulerende kliniske beviser tyder på, at en undergruppe af SARS-CoV-2-virus-inducerede alvorlige COVID-19-patienter kan udvise cytokinstormsyndrom.

En retrospektiv multicenter-undersøgelse udgivet af Ruan et al., der analyserede 150 bekræftede COVID-19-tilfælde, viste, at COVID-19-dødelighed kan skyldes en virus-aktiveret cytokinstorm. Hos disse patienter blev der observeret øgede niveauer af ferritin og interleukin-6 i blodet. Dette kan have vigtige konsekvenser for behandlingen af ​​sygdommen, da COVID-19 behandling i øjeblikket er støttende.

Derfor foreslås det, at patienter med svær COVID-19 skal screenes for cytokinstorme (f.eks. ved at måle ferritin) for at identificere en undergruppe af patienter, for hvem immunsuppressiv behandling ville være effektiv. Denne nye terapeutiske tilgang bliver testet på afdelingen for infektionssygdomme på det uafhængige offentlige kliniske hospital nr. 1 i Lublin.

En cytokinstorm kan forklare dødsraten blandt unge fra COVID-19, da en lignende situation blev observeret i 1918 under den spanske syge-pandemi. Dengang skete mere end halvdelen af ​​dødsfaldene hos raske forsøgspersoner mellem 18 og 40 år og var forårsaget af cytokinstormen, der førte til det akutte respiratory distress syndrome.

På den anden side forklarer fænomenet cytokinstormen, hvorfor børn oplever en mildere infektion med SARS-CoV-2-virus. Deres immunsystem er lige underudviklet og reagerer ikke så voldsomt på tilstedeværelsen af ​​virussen.

  • Hvordan er SARS CoV-2 coronavirus inficeret? Nye arrangementer!
  • Coronavirus farlig for ældre - hvordan beskytter man seniorer?
  • Hvorfor dræber coronavirus unge mennesker?
  • Lægen viser, hvordan coronavirus ødelægger de unges lunger
  • Dødelighed blandt mennesker inficeret med coronavirus
Om forfatterenKarolina Karabin, MD, PhD, molekylærbiolog, laboratoriediagnotiker, Cambridge Diagnostics Polska Biolog af profession med speciale i mikrobiologi og laboratoriediagnotiker med over 10 års erfaring i laboratoriearbejde. Uddannet fra College of Molecular Medicine og medlem af Polish Society of Human Genetics. Leder af forskningsbevillinger ved LaboratorietMolekylær diagnostik ved afdelingen for hæmatologi, onkologi og indre sygdomme ved det medicinske universitet i Warszawa. Hun forsvarede titlen som doktor i medicinske videnskaber inden for medicinsk biologi ved det 1. Medicinske Fakultet ved det medicinske universitet i Warszawa. Forfatter til mange videnskabelige og populærvidenskabelige værker inden for laboratoriediagnostik, molekylærbiologi og ernæring. Til daglig driver han som specialist inden for laboratoriediagnostik den indholdsmæssige afdeling hos Cambridge Diagnostics Polska og samarbejder med et team af ernæringseksperter på CD Dietary Clinic. Han deler sin praktiske viden om diagnostik og diætterapi af sygdomme med specialister på konferencer, træningssessioner og i magasiner og hjemmesider. Hun er især interesseret i den moderne livsstils indflydelse på molekylære processer i kroppen.

Læs flere artikler af denne forfatter

Kategori:

Immunsystem