En cytokinstorm repræsenterer en voldsom inflammatorisk reaktion, der kommer ud af kontrol med vores krop. Normalt er det inflammatoriske respons på en virusinfektion selvbegrænsende, men hos nogle er aktiveringen af immunsystemet så stærk, at det kan beskadige mange organer og til sidst endda dø. Nylige undersøgelser har bevist, at cytokinstorm er en af de største dødsårsager hos mennesker, der lider af COVID-19.
Indholdsfortegnelse:
- Cytokinestorm - hvad er det?
- Cytokin storm - mekanismen for dets dannelse
- Cytokin storm - årsager
- Cytokinestorm - konsekvenser
- Cytokin storm - symptomer
- Cytokin storm - behandling
- Cytokinestorm - COVID-19 og andre pandemier
Cytokinestorm - hvad er det?
En cytokinstorm eller hypercytokinæmi eller cytokinkaskaden er en overdreven og ukontrolleret reaktion fra immunsystemet, der frigiver massive mængder proinflammatoriske stoffer. Ubehandlet cytokinstorm kan føre til alvorlige komplikationer såsom sepsis, chok, vævsskade og manglende organsvigt med efterfølgende død.
Cytokin storm er ikke klassificeret som en sygdomsenhed, men som et kompleks af immunresponser, der kan forekomme i løbet af forskellige kliniske tilstande, fx infektiøse sygdomme.
Udtrykket "cytokinstorm" blev første gang brugt i 1993 til at beskrive virkningerne af transplantat versus værtssygdom, der kan forekomme 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 H5N1 fugleinfluenzavirusinfektion i 2005. Derefter begyndte det at blive brugt mere og mere bredt i den videnskabelige litteratur.
Cytokin storm - mekanismen for dets dannelse
Indledningen af en cytokinstorm kan f.eks. Forekomme under en infektion med en influenzavirus. Efter infektion trænger virussen ind i epitelcellerne i den øvre og nedre luftvej gennem processen med endocytose. Derefter genkendes det virale genetiske materiale af den såkaldte patogenrelaterede molekylære mønstre (forkortet PAMP), som igen kan igangsætte et immunsystemrespons, inklusive en cytokinstorm.
Under en cytokinstorm aktiveres celler i immunsystemet hurtigt. Hurtig opdeling 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 proinflammatoriske cytokiner. Frigivelse af cytokiner inducerer frigivelse af yderligere cytokiner, hvilket initierer en ustoppelig kædereaktion. Det kommer til en slags selvdrivende ond cirkel.
Cytokiner er en forskellig gruppe af små molekyler, der hovedsageligt udskilles af celler i immunsystemet for at kommunikere med hinanden. Blandt de vigtigste funktioner i cytokiner er styring af division og differentiering af immunceller og regulering af det inflammatoriske respons.
Cytokinerne inkluderer proteiner såsom:
- Interferoner (IFN'er), som spiller en vigtig rolle i medfødt immunitet over for vira og andre mikrober
- Interleukiner (IL), som primært regulerer differentiering og aktivering af immunceller. De kan have proinflammatoriske (aktiverer det inflammatoriske respons) eller antiinflammatoriske (hæmmer det inflammatoriske respons) funktioner
- Kemokiner fungerer som stoffer, der "tiltrækker" celler i immunsystemet og styrer deres bevægelse til inflammationssteder
- Kolonistimulerende faktorer (CSF'er) styrer hæmatopoiesis, processen med at producere modne immunceller fra blodstamceller
- Tumornekrosefaktor (TNF) er måske den mest undersøgte proinflammatoriske cytokin, der spiller en central rolle i cytokinstormen
Cytokin storm - årsager
Faktorer, der fører til en cytokinstorm, er forbundet med en bred vifte af infektiøse og ikke-infektiøse sygdomme. Smitsomme stoffer inkluderer:
- gruppe A streptokokker
- cytomegalovirus
- Epstein-Barr-virus
- Ebolavirus
- influenzavirus
- koppevirus
- coronavirus fx SARS-CoV, MERS-CoV
De ikke-infektiøse faktorer inkluderer:
- graft versus vært sygdom
- multipel sclerose
- juvenil idiopatisk arthritis
- betændelse i bugspytkirtlen
- kræft fx lymfomer
- biologiske terapier fx rituximab
- hæmofagocytisk syndrom
- makrofagaktiveringssyndrom
Et af de største mysterier omkring en cytokinstorm er, hvorfor nogle individer ser ud til at være særligt sårbare og andre modstandsdygtige over for udviklingen af en cytokinstorm. Dette er sandsynligvis relateret til den genetiske variabilitet af immunresponset i den menneskelige befolkning.
Cytokinestorm - konsekvenser
Cytokinstormen er en vigtig dødsårsag hos patienter inficeret med vira som Ebola, Marburg, coronavirus og pandæmisk influenza. Akut lungeskade (ALI) er en almindelig konsekvens af en cytokin-storm i vira, der påvirker lungerne, såsom SARS-CoV og influenzavirus.
ALI er kendetegnet ved en akut inflammatorisk respons fra lungevæv efterfulgt af en kronisk fase af lungekollagenaflejring og fibrose. Over tid kan ALI udvikle sig til sin mere alvorlige form, akut respiratorisk nødsyndrom (ARDS).
Lokal lungebetændelse kan spredes gennem kredsløbssystemet i hele kroppen og forårsage kaos i andre organer. Til sidst kan der observeres et alvorligt klinisk syndrom i form af sepsis.
Mennesker med svær infektionsinduceret sepsis har karakteristiske blodcytokinprofiler, der ændrer sig over tid. De akutte responscytokiner er TNF, interleukin-1 og 8, som vises tidligt minutter eller timer efter infektion efterfulgt af en markant stigning i interleukin-6 niveauer. Det antiinflammatoriske interleukin-10 vises lidt senere, da kroppen forsøger at kontrollere det akutte systemiske inflammatoriske respons.
Ud over lungeinfektioner er cytokinstorm en konsekvens af alvorlige infektioner i mave-tarmkanalen, urinvejene, centralnervesystemet, hud- og ledrum.
Cytokin storm - symptomer
- feber
- træthed
- mistet appetiten
- smerter i muskler og led
- kvalme og opkast
- diarré
- blodtryksfald
- hurtig hjerterytme
- krampeanfald
- Hovedpine
- delirium og hallucinationer
- indvikling
- udslæt
Imidlertid viser laboratorieundersøgelser et højt niveau af:
- nitrogenforbindelser i blodet
- D-dimerer
- aminotransferaser
- ferritin
- CRP proteiner
- interleukin-6
- lactatdehydrogenase
- forlænget protrombintid
- lavt antal blodplader
Cytokin storm - behandling
I øjeblikket er der ingen enkelt cytokinstormterapi og lægemidler, der er specielt designet til at behandle det. Den vigtigste tilgang til behandling af dette syndrom er at inducere immunsuppression, dvs. reducere immunsystemets respons. Til dette formål er stoffer som:
- kortikosteroider
- cytokinhæmmere, fx tocilizumab
Cytokinestorm - COVID-19 og andre pandemier
Akkumulerende klinisk bevis tyder på, at den SARS-CoV-2-virusinducerede undergruppe af alvorlige COVID-19-patienter kan udvise cytokin storm-syndrom.
En multicenter retrospektiv undersøgelse offentliggjort af Ruan et al. I hvilke 150 bekræftede COVID-19 tilfælde blev analyseret, viste det sig, at COVID-19 dødelighed kan skyldes en virusaktiveret 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 behandling med COVID-19 i øjeblikket er understøttende.
Derfor foreslås det, at patienter med svær COVID-19 skal screenes for cytokinstorme (f.eks. Ved måling af ferritin) for at identificere en delmængde af patienter, for hvem immunsuppressiv behandling ville være effektiv. Denne nye terapeutiske tilgang testes ved afdelingen for infektionssygdomme på det uafhængige offentlige kliniske hospital nr. 1 i Lublin.
En cytokinstorm kan forklare dødeligheden blandt unge fra COVID-19, da en lignende situation blev observeret i 1918 under den spanske influenzapandemi. Dengang opstod mere end halvdelen af dødsfaldene hos raske forsøgspersoner i alderen 18 til 40 år og var forårsaget af cytokinstormen, der førte til syndromet med akut åndedrætsbesvær.
På den anden side forklarer fænomenet en cytokinstorm, hvorfor børn bliver mildere af at blive inficeret med SARS-CoV-2-virus. Deres immunsystem er simpelthen underudviklet og reagerer ikke så voldsomt på tilstedeværelsen af virussen.
Læs også:
- Hvordan skrider SARS CoV-2 coronavirus-infektion frem? Nye arrangementer!
- Coronavirus farligt for ældre - hvordan man beskytter ældre?
- Hvorfor dræber coronavirus unge?
- Læge viser, hvordan coronavirus ødelægger unges lunger
- Dødelighed hos mennesker inficeret med coronavirus
Litteratur:
- Tisoncik J. R. et al. Into the Eye of the Cytokine Storm. Microbiol Mol Biol Rev. 2012 marts; 76 (1): 16–32. - online adgang
- Mehta P. et al. COVID-19: overvej cytokin stormsyndromer og immunsuppression. Lancet. 2020 28. mar.; 395 (10229): 1033-1034. - online adgang
- Osterholm M.T. Forberedelse til den næste pandemi. N Engl J Med. 2005 5. maj; 352 (18): 1839-42. online adgang
- Lee D.W. et al. Aktuelle begreber i diagnosen og styringen af cytokinfrigivelsessyndrom. Blod. 2014 10. juli; 124 (2): 188–195. - online adgang
- Behrens E.M. og Koretzky G.A. Review: Cytokine Storm Syndrome: Ser mod præcisionsmedicinen. Gigt Rheumatol. 2017 juni; 69 (6): 1135-1143. - online adgang
- Ruan Q. et al. Kliniske forudsigere for dødelighed på grund af COVID-19 baseret på en analyse af data fra 150 patienter fra Wuhan, Kina. Intensive Care Med 2020. - online adgang
- En innovativ metode til behandling af coronavirus testet i Lublin - online adgang
Læs flere tekster af denne forfatter
