Cytokinová bouře znamená prudkou zánětlivou reakci, která se vymkne kontrole našeho těla. Normálně je zánětlivá reakce například na virovou infekci sama o sobě omezená, ale u některých lidí je aktivace imunitního systému tak silná, že může poškodit mnoho orgánů a nakonec i zemřít. Nedávné studie prokázaly, že cytokinová bouře je jednou z hlavních příčin úmrtí lidí trpících COVID-19.

Obsah:

  1. Cytokinová bouře – co to je?
  2. Cytokinová bouře - mechanismus vzniku
  3. Cytokinová bouře – příčiny
  4. Cytokinová bouře - následky
  5. Cytokinová bouře - příznaky
  6. Cytokinová bouře - léčba
  7. Cytokinová bouře – COVID-19 a další pandemie

Cytokinová bouře – co to je?

Cytokinová bouřeakahypercytokineemieneboli cytokinová kaskáda je nadměrná a nekontrolovaná reakce imunitního systému, která uvolňuje obrovské množství prozánětlivých látek látek. Neléčené cytokinové bouře mohou vést k vážným komplikacím, jako je sepse, šok, poškození tkáně a multiorgánové selhání s následnou smrtí.

Cytokinová bouře není klasifikována jako nemoc, ale jako komplex imunitních odpovědí, které se mohou objevit v průběhu různých klinických stavů, např. infekčních onemocnění.

Termín "cytokinová bouře" byl poprvé použit v roce 1993 k popisu účinků reakce štěpu proti hostiteli, která se může objevit v těle příjemce po transplantaci orgánu. V roce 2003 se také ukázalo, že bouře cytokinů může souviset s reakcí těla na infekci viry, bakteriemi nebo houbami.

Výraz "cytokinová bouře" se zdá být poprvé použit v souvislosti s infekcí virem ptačí chřipky H5N1 v roce 2005. Poté se začal ve vědecké literatuře používat stále častěji.

Cytokinová bouře - mechanismus vzniku

K iniciaci cytokinové bouře může dojít například během infekce virem chřipky. Po infekci se virus procesem endocytózy dostává do epiteliálních buněk horních a dolních cest dýchacích. Poté je virový genetický materiál rozpoznán tzv molekulární vzory související s patogenem (zkráceně PAMP), které zase mohou iniciovat systémovou odpověďimunitní systém, včetně cytokinové bouře.

Během cytokinové bouře se rychle aktivují buňky imunitního systému. Rychlé dělení T lymfocytů a B lymfocytů, monocytů, makrofágů, dendritických buněk a NK buněk a jejich nadprodukce více než 150 různých cytokinů

Rysem cytokinové bouře je ztráta negativní zpětné vazby imunitním systémem, který fyziologicky inhibuje nadměrnou produkci prozánětlivých cytokinů. Uvolnění cytokinů indukuje uvolňování dalších cytokinů, což iniciuje nezastavitelnou řetězovou reakci. Dochází k jakémusi samohybnému začarovanému kruhu.

Cytokiny jsou různorodá skupina malých molekul, které jsou vylučovány hlavně buňkami imunitního systému, aby spolu komunikovaly. Nejdůležitější funkce cytokinů jsou kontrola dělení a diferenciace imunitních buněk a regulace zánětlivé odpovědi

Cytokiny zahrnují proteiny jako:

  • Interferony (IFN), které hrají hlavní roli ve vrozené imunitě vůči virům a jiným mikrobům
  • Interleukiny (IL), které primárně regulují diferenciaci a aktivaci imunitních buněk. Mohou být prozánětlivé (aktivují zánětlivou odpověď) nebo protizánětlivé (inhibují zánětlivou odpověď)
  • Chemokiny působí jako látky, které "přitahují" buňky imunitního systému a tím řídí jejich pohyb do míst zánětlivé reakce
  • Faktory stimulující kolonie (CSF) řídí hematopoézu, proces produkce zralých imunitních buněk z krevních kmenových buněk
  • Tumor necrosis factor (TNF) je možná nejstudovanějším prozánětlivým cytokinem, který hraje ústřední roli v cytokinové bouři

Cytokinová bouře – příčiny

Faktory vedoucí k cytokinové bouři jsou spojeny s širokou škálou infekčních a nepřenosných nemocí. Mezi infekční agens patří:

  • streptokoky skupiny A
  • cytomegalovirus
  • virus Epstein-Barr
  • virus Ebola
  • virus chřipky
  • virus neštovic
  • koronaviry, např. SARS-CoV, MERS-CoV

Mezi neinfekční faktory patří:

  • reakce štěpu proti hostiteli
  • roztroušená skleróza
  • juvenilní idiopatická artritida
  • pankreatitida
  • rakovina, např. lymfom
  • biologické terapie, např. rituximab
  • hemofagocytární syndrom
  • syndrom aktivace makrofágů

Jedna z největších záhad kolem cytokinové bouře jeproč se někteří lidé zdají být zvláště zranitelní a jiní odolní vůči rozvoji cytokinové bouře. To pravděpodobně souvisí s genetickou variabilitou imunitní odpovědi v lidské populaci.

Cytokinová bouře - následky

Cytokinová bouře je důležitou příčinou úmrtí pacientů infikovaných viry, jako je Ebola, Marburg, koronaviry a pandemická chřipka. Akutní poškození plic (ALI) je běžným důsledkem cytokinové bouře u virů postihujících plíce, jako jsou SARS-CoV a viry chřipky.

ALI je charakterizována akutní zánětlivou reakcí plicní tkáně následovanou chronickou fází ukládání kolagenu v plicích a fibrózou. Časem se ALI může vyvinout do závažnější formy, tj. syndromu akutní respirační tísně (ARDS).

Lokální zápal plic se může rozšířit oběhovým systémem do zbytku těla a způsobit zkázu v jiných orgánech. Nakonec lze pozorovat těžký klinický syndrom ve formě sepse.

Lidé s těžkou infekcí vyvolanou sepsí mají charakteristické profily krevních cytokinů, které se v průběhu času mění. Cytokiny akutní odezvy jsou TNF, interleukin-1 a 8, které se objevují časně několik minut nebo hodin po infekci následované výrazným zvýšením hladin interleukinu-6. Protizánětlivý interleukin-10 se objeví o něco později, když se tělo snaží ovládnout akutní systémovou zánětlivou reakci.

Kromě plicních infekcí je cytokinová bouře důsledkem těžkých infekcí gastrointestinálního traktu, močových cest, centrálního nervového systému, kůže a kloubních prostor.

Cytokinová bouře - příznaky

  • horečka
  • únava
  • ztráta chuti k jídlu
  • bolesti svalů a kloubů
  • nevolnost a zvracení
  • průjem
  • pokles krevního tlaku
  • zrychlený tep
  • křeče
  • bolest hlavy
  • delirium a halucinace
  • zapletení
  • vyrážka

Na druhou stranu jsou v laboratorních testech zjištěny vysoké hladiny:

  • sloučeniny dusíku v krvi
  • D-dimery
  • aminotransferaz
  • feritin
  • CRP proteiny
  • interleukiny-6
  • laktátdehydrogenáza
  • prodloužený protrombinový čas
  • snížený počet krevních destiček

Cytokinová bouře - léčba

V současné době neexistuje jediná terapie cytokinovými bouřemi a léky speciálně určené k léčbě. Hlavním přístupem při léčbě tohoto syndromu je navození imunosuprese, tzn.snížení reaktivity imunitního systému. Pro tento účel se používají léky jako:

  • kortikosteroidy
  • inhibitory cytokinů, např. tocilizumab

Cytokinová bouře – COVID-19 a další pandemie

Hromadící se klinické důkazy naznačují, že podskupina pacientů s vážným onemocněním COVID-19 vyvolaných virem SARS-CoV-2 může vykazovat syndrom cytokinové bouře.

Multicentrická retrospektivní studie publikovaná Ruanem a spol., která analyzovala 150 potvrzených případů COVID-19 a zjistila, že úmrtnost na COVID-19 může být způsobena virem aktivovanou cytokinovou bouří. U těchto pacientů byly pozorovány zvýšené hladiny feritinu a interleukinu-6 v krvi. To může mít důležité důsledky pro léčbu onemocnění, protože v současnosti je léčba COVID-19 podpůrná.

Proto se navrhuje, aby pacienti s těžkou formou COVID-19 byli vyšetřeni na cytokinové bouře (např. měřením feritinu), aby se identifikovala podskupina pacientů, u kterých by byla imunosupresivní léčba účinná. Tento nový terapeutický přístup je testován na Oddělení infekčních nemocí Nezávislé veřejné klinické nemocnice č. 1 v Lublinu.

Cytokinová bouře může vysvětlit úmrtnost mladých lidí na COVID-19, protože podobná situace byla pozorována v roce 1918 během pandemie španělské chřipky. Tehdy se více než polovina úmrtí vyskytla u zdravých jedinců ve věku 18 až 40 let a byla způsobena cytokinovou bouří, která vedla k syndromu akutní respirační tísně.

Na druhou stranu fenomén cytokinové bouře vysvětluje, proč děti zažívají mírnější infekci virem SARS-CoV-2. Jejich imunitní systém je právě nedostatečně vyvinutý a na přítomnost viru nereaguje tak prudce.

  • Jak je infikován koronavirem SARS CoV-2? Nová ujednání!
  • Koronavirus nebezpečný pro seniory – jak chránit seniory?
  • Proč koronavirus zabíjí mladé lidi?
  • Lékař ukazuje, jak koronavirus ničí plíce mladých lidí
  • Úmrtnost u lidí nakažených koronavirem
O autoroviKarolina Karabin, MD, PhD, molekulární bioložka, laboratorní diagnostika, Cambridge Diagnostics PolskaProfesí biolog se specializací na mikrobiologii a laboratorní diagnostik s více než 10letou praxí v laboratorních pracích. Absolvent Vysoké školy molekulární medicíny a člen Polské společnosti lidské genetiky Vedoucí výzkumných grantů v laboratořiMolekulární diagnostika na Klinice hematologie, onkologie a vnitřních nemocí Lékařské univerzity ve Varšavě. Titul doktora lékařských věd v oboru lékařská biologie obhájila na 1. lékařské fakultě Lékařské univerzity ve Varšavě. Autor mnoha vědeckých a populárně vědeckých prací z oblasti laboratorní diagnostiky, molekulární biologie a výživy. Denně jako specialista v oboru laboratorní diagnostiky vede substantivní oddělení v Cambridge Diagnostics Polska a spolupracuje s týmem nutričních specialistů na CD Dietary Clinic. Své praktické poznatky z diagnostiky a dietoterapie nemocí sdílí s odborníky na konferencích, školeních, v časopisech a na webových stránkách. Zajímá se zejména o vliv moderního životního stylu na molekulární procesy v těle.

Přečtěte si další články tohoto autora

Kategorie:

Imunitní systém