Cytokínová búrka znamená prudkú zápalovú reakciu, ktorá sa vymkne kontrole nášho tela. Normálne je zápalová reakcia napríklad na vírusovú infekciu samoobmedzujúca, no u niektorých ľudí je aktivácia imunitného systému taká silná, že môže poškodiť mnohé orgány a nakoniec dokonca zomrieť. Nedávne štúdie dokázali, že cytokínová búrka je jednou z hlavných príčin smrti u ľudí trpiacich COVID-19.

Obsah:

  1. Cytokínová búrka – čo to je?
  2. Cytokínová búrka - mechanizmus vzniku
  3. Cytokínová búrka – príčiny
  4. Cytokínová búrka - následky
  5. Cytokínová búrka - príznaky
  6. Cytokínová búrka - liečba
  7. Cytokínová búrka – COVID-19 a iné pandémie

Cytokínová búrka – čo to je?

Cytokínová búrkaakahypercytokineémia , alebo cytokínová kaskáda, je nadmerná a nekontrolovaná reakcia imunitného systému, ktorá uvoľňuje obrovské množstvo prozápalových látok látok. Neliečené cytokínové búrky môžu viesť k vážnym komplikáciám, ako je sepsa, šok, poškodenie tkaniva a multiorgánové zlyhanie s následnou smrťou.

Cytokínová búrka nie je klasifikovaná ako chorobná jednotka, ale ako komplex imunitných odpovedí, ktoré sa môžu objaviť v priebehu rôznych klinických stavov, napríklad infekčných chorôb.

Termín "cytokínová búrka" bol prvýkrát použitý v roku 1993 na opísanie účinkov reakcie štepu proti hostiteľovi, ktorá sa môže vyskytnúť v tele príjemcu po transplantácii orgánu. V roku 2003 sa tiež ukázalo, že búrka cytokínov môže súvisieť s reakciou tela na infekciu vírusmi, baktériami alebo hubami.

Zdá sa, že výraz „cytokínová búrka“ bol prvýkrát použitý v súvislosti s infekciou vírusom vtáčej chrípky H5N1 v roku 2005. Potom sa začal vo vedeckej literatúre používať čoraz častejšie.

Cytokínová búrka - mechanizmus vzniku

K iniciácii cytokínovej búrky môže dôjsť napríklad počas infekcie vírusom chrípky. Po infekcii sa vírus dostane do epiteliálnych buniek horných a dolných dýchacích ciest procesom endocytózy. Vtedy je vírusový genetický materiál rozpoznaný tzv molekulárne vzory súvisiace s patogénom (skrátene PAMP), ktoré zase môžu iniciovať systémovú odpoveďimunitný systém vrátane cytokínovej búrky.

Počas cytokínovej búrky sa rýchlo aktivujú bunky imunitného systému. Rýchle delenie T lymfocytov a B lymfocytov, monocytov, makrofágov, dendritických buniek a NK buniek a ich nadprodukcia viac ako 150 rôznych cytokínov

Znakom cytokínovej búrky je strata negatívnej spätnej väzby imunitným systémom, ktorý fyziologicky inhibuje nadmernú produkciu prozápalových cytokínov. Uvoľňovanie cytokínov indukuje uvoľňovanie ďalších cytokínov, čo spúšťa nezastaviteľnú reťazovú reakciu. Dostáva sa do akéhosi samohybného začarovaného kruhu.

Cytokíny sú rôznorodá skupina malých molekúl, ktoré sú vylučované hlavne bunkami imunitného systému, aby medzi sebou komunikovali. Najdôležitejšie funkcie cytokínov sú kontrola delenia a diferenciácie imunitných buniek a regulácia zápalovej odpovede.

Cytokíny zahŕňajú proteíny ako:

  • Interferóny (IFN), ktoré hrajú hlavnú úlohu vo vrodenej imunite voči vírusom a iným mikróbom
  • Interleukíny (IL), ktoré primárne regulujú diferenciáciu a aktiváciu imunitných buniek. Môžu byť prozápalové (aktivujú zápalovú odpoveď) alebo protizápalové (inhibujú zápalovú odpoveď)
  • Chemokíny pôsobia ako látky, ktoré "priťahujú" bunky imunitného systému a tým riadia ich pohyb do miest zápalovej reakcie
  • Faktory stimulujúce kolónie (CSF) kontrolujú hematopoézu, proces produkcie zrelých imunitných buniek z krvných kmeňových buniek
  • Tumor nekrotizujúci faktor (TNF) je možno najviac študovaný prozápalový cytokín, ktorý hrá ústrednú úlohu v búrke cytokínov

Cytokínová búrka – príčiny

Faktory vedúce k cytokínovej búrke sú spojené so širokou škálou infekčných a neprenosných chorôb. Medzi infekčné agens patria:

  • streptokoky skupiny A
  • cytomegalovírus
  • Vírus Epstein-Barr
  • vírus Ebola
  • vírus chrípky
  • pox virus
  • koronavírusy, napr. SARS-CoV, MERS-CoV

Neinfekčné faktory zahŕňajú:

  • reakcia štepu proti hostiteľovi
  • roztrúsená skleróza
  • juvenilná idiopatická artritída
  • pankreatitída
  • rakovina, napr. lymfóm
  • biologické terapie, napr. rituximab
  • hemofagocytárny syndróm
  • syndróm aktivácie makrofágov

Jednou z najväčších záhad okolo cytokínovej búrky jeprečo sa niektorí ľudia zdajú byť obzvlášť zraniteľní a iní odolní voči rozvoju cytokínovej búrky. Pravdepodobne to súvisí s genetickou variabilitou imunitnej odpovede v ľudskej populácii.

Cytokínová búrka - následky

Cytokínová búrka je dôležitou príčinou smrti u pacientov infikovaných vírusmi ako Ebola, Marburg, koronavírusy a pandemická chrípka. Akútne poškodenie pľúc (ALI) je bežným dôsledkom cytokínovej búrky vo vírusoch postihujúcich pľúca, ako sú SARS-CoV a vírusy chrípky.

ALI je charakterizovaná akútnou zápalovou odpoveďou z pľúcneho tkaniva, po ktorej nasleduje chronická fáza ukladania pľúcneho kolagénu a fibrózy. Časom sa ALI môže rozvinúť do závažnejšej formy, t. j. syndrómu akútnej respiračnej tiesne (ARDS).

Lokálny zápal pľúc sa môže rozšíriť obehovým systémom do zvyšku tela a spôsobiť zmätok v iných orgánoch. Nakoniec možno pozorovať ťažký klinický syndróm vo forme sepsy.

Ľudia s ťažkou infekciou vyvolanou sepsou majú charakteristické profily krvných cytokínov, ktoré sa časom menia. Cytokíny akútnej odozvy sú TNF, interleukín-1 a 8, ktoré sa objavujú v skorých minútach alebo hodinách po infekcii, po ktorých nasleduje výrazné zvýšenie hladín interleukínu-6. Protizápalový interleukín-10 sa objaví o niečo neskôr, keď sa telo snaží kontrolovať akútnu systémovú zápalovú odpoveď.

Okrem pľúcnych infekcií je cytokínová búrka dôsledkom ťažkých infekcií gastrointestinálneho traktu, močových ciest, centrálneho nervového systému, kože a kĺbových priestorov.

Cytokínová búrka - príznaky

  • horúčka
  • únava
  • strata chuti do jedla
  • bolesť svalov a kĺbov
  • nevoľnosť a vracanie
  • hnačka
  • pokles krvného tlaku
  • zrýchlený tep
  • kŕče
  • bolesť hlavy
  • delírium a halucinácie
  • zapletenie
  • vyrážka

Na druhej strane sa v laboratórnych testoch zisťujú vysoké hladiny:

  • zlúčeniny dusíka v krvi
  • D-diméry
  • aminotransferaz
  • feritín
  • CRP proteíny
  • interleukíny-6
  • laktátdehydrogenáza
  • predĺžený protrombínový čas
  • znížený počet krvných doštičiek

Cytokínová búrka - liečba

V súčasnosti neexistuje jediná terapia cytokínovými búrkami a lieky špeciálne navrhnuté na liečbu. Hlavným prístupom pri liečbe tohto syndrómu je vyvolanie imunosupresie, t.j.zníženie reaktivity imunitného systému. Na tento účel sa používajú lieky ako:

  • kortikosteroidy
  • inhibítory cytokínov, napr. tocilizumab

Cytokínová búrka – COVID-19 a iné pandémie

Hromadiace sa klinické dôkazy naznačujú, že podskupina pacientov so závažným ochorením COVID-19 vyvolaných vírusom SARS-CoV-2 môže vykazovať syndróm cytokínovej búrky.

Multicentrická retrospektívna štúdia publikovaná Ruanom a kol., ktorá analyzovala 150 potvrdených prípadov COVID-19, zistila, že úmrtnosť na COVID-19 môže byť spôsobená vírusom aktivovanou cytokínovou búrkou. U týchto pacientov boli pozorované zvýšené hladiny feritínu a interleukínu-6 v krvi. To môže mať dôležité dôsledky na liečbu choroby, keďže v súčasnosti je liečba COVID-19 podporná.

Preto sa odporúča, aby pacienti s ťažkým ochorením COVID-19 podstúpili skríning na cytokínové búrky (napr. meraním feritínu), aby sa identifikovala podskupina pacientov, u ktorých by bola účinná imunosupresívna liečba. Tento nový terapeutický prístup sa testuje na oddelení infekčných chorôb nezávislej verejnej klinickej nemocnice č. 1 v Lubline.

Cytokínová búrka môže vysvetliť úmrtnosť mladých ľudí na COVID-19, keďže podobná situácia bola pozorovaná v roku 1918 počas pandémie španielskej chrípky. Vtedy sa viac ako polovica úmrtí vyskytla u zdravých jedincov vo veku od 18 do 40 rokov a bola spôsobená cytokínovou búrkou, ktorá viedla k syndrómu akútnej respiračnej tiesne.

Na druhej strane fenomén cytokínovej búrky vysvetľuje, prečo deti zažívajú miernejšiu infekciu vírusom SARS-CoV-2. Ich imunitný systém je len nedostatočne vyvinutý a nereaguje tak prudko na prítomnosť vírusu.

  • Ako sa infikuje koronavírus SARS CoV-2? Nové opatrenia!
  • Koronavírus nebezpečný pre starších ľudí - ako chrániť seniorov?
  • Prečo koronavírus zabíja mladých ľudí?
  • Lekár ukazuje, ako koronavírus ničí pľúca mladých ľudí
  • Úmrtnosť u ľudí infikovaných koronavírusom
O autoroviKarolina Karabin, MD, PhD, molekulárna biologička, laboratórna diagnostika, Cambridge Diagnostics PolskaPovolaním biológ so špecializáciou na mikrobiológiu a laboratórny diagnostik s viac ako 10-ročnou praxou v laboratórnych prácach. Absolvent Vysokej školy molekulárnej medicíny a člen Poľskej spoločnosti humánnej genetiky Vedúci výskumných grantov v laboratóriuMolekulárna diagnostika na Katedre hematológie, onkológie a vnútorných chorôb Lekárskej univerzity vo Varšave. Titul doktora lekárskych vied v odbore lekárska biológia obhájila na 1. lekárskej fakulte Lekárskej univerzity vo Varšave. Autor mnohých vedeckých a populárno-náučných prác z oblasti laboratórnej diagnostiky, molekulárnej biológie a výživy. Denne ako špecialista v oblasti laboratórnej diagnostiky vedie vecné oddelenie v Cambridge Diagnostics Polska a spolupracuje s tímom odborníkov na výživu na CD Dietary Clinic. Svoje praktické poznatky z diagnostiky a diétnej terapie chorôb zdieľa s odborníkmi na konferenciách, školeniach, v časopisoch a na webových stránkach. Zaujíma ju najmä vplyv moderného životného štýlu na molekulárne procesy v tele.

Prečítajte si ďalšie články tohto autora

Kategórie:

Imunitný systém