En cytokinstorm betyr en voldsom betennelsesreaksjon som kommer ut av kontroll over kroppen vår. Norm alt er den inflammatoriske responsen på for eksempel en virusinfeksjon selvbegrensende, men hos noen er aktiveringen av immunsystemet så sterk at det kan skade mange organer og til slutt dø. Nyere studier har vist at cytokinstorm er en av de viktigste dødsårsakene hos mennesker som lider av covid-19.

Innhold:

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

Cytokinstorm - hva er det?

Cytokinstormakahypercytokinemi , eller cytokinkaskade, er en overdreven og ukontrollert immunsystemrespons som frigjør enorme mengder pro-inflammatorisk stoffer. Ubehandlede cytokinstormer kan føre til alvorlige komplikasjoner som sepsis, sjokk, vevsskade og multiorgansvikt, med påfølgende død.

Cytokinstorm er ikke klassifisert som en sykdomsenhet, men som et kompleks av immunresponser som kan oppstå i løpet av ulike kliniske tilstander, for eksempel infeksjonssykdommer.

Begrepet "cytokinstorm" ble først brukt i 1993 for å beskrive effekten av graft versus host sykdom som kan oppstå i mottakerens kropp etter organtransplantasjon. I 2003 ble det også vist at en cytokinstorm kan ha sammenheng med kroppens respons på infeksjon med virus, bakterier eller sopp

Begrepet "cytokinstorm" ser ut til å bli brukt for første gang i sammenheng med infeksjon med H5N1 aviær influensavirus i 2005. Så begynte det å bli brukt mer og mer i den vitenskapelige litteraturen

Cytokinstorm - dannelsesmekanisme

Starten av en cytokinstorm kan for eksempel oppstå under en infeksjon med et influensavirus. Etter infeksjon går viruset inn i epitelcellene i øvre og nedre luftveier gjennom prosessen med endocytose. Da gjenkjennes det virale genetiske materialet av den såk alte patogenrelaterte molekylære mønstre (forkortet PAMP), som igjen kan sette i gang en systemresponsimmunsystem, inkludert en cytokinstorm.

Under en cytokinstorm aktiveres cellene i immunsystemet raskt. Rask deling av T-lymfocytter og B-lymfocytter, monocytter, makrofager, dendrittiske celler og NK-celler og deres overproduksjon av over 150 forskjellige cytokiner

Et trekk ved cytokinstormen er tap av negativ tilbakemelding fra immunsystemet, som fysiologisk hemmer overdreven produksjon av pro-inflammatoriske cytokiner. Frigjøring av cytokiner induserer frigjøring av ytterligere cytokiner, som setter i gang en ustoppelig kjedereaksjon. Det kommer til en slags selvgående ond sirkel.

Cytokiner er en mangfoldig gruppe små molekyler som hovedsakelig skilles ut av celler i immunsystemet for å kommunisere med hverandre. De viktigste funksjonene til cytokiner er kontroll av deling og differensiering av immunceller og regulering av den inflammatoriske responsen

Cytokiner inkluderer proteiner som:

  • Interferoner (IFNs) 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 pro-inflammatoriske (aktiverer den inflammatoriske responsen) eller anti-inflammatoriske (hemmer den inflammatoriske responsen)
  • Kjemokiner fungerer som stoffer som "tiltrekker" celler i immunsystemet og kontrollerer dermed deres bevegelse til stedene for inflammatorisk reaksjon
  • Kolonistimulerende faktorer (CSF) kontrollerer hematopoiesis, prosessen med å produsere modne immunceller fra blodstamceller
  • Tumornekrosefaktor (TNF) er kanskje det mest studerte pro-inflammatoriske cytokinet som spiller en sentral rolle i cytokinstormen

Cytokinstorm - forårsaker

Faktorer som fører til en cytokinstorm er assosiert med en lang rekke smittsomme og ikke-smittsomme sykdommer. Smittsomme stoffer inkluderer:

  • gruppe A streptokokker
  • cytomegalovirus
  • Epstein-Barr-virus
  • Ebola-virus
  • influensavirus
  • pox virus
  • koronavirus, f.eks. SARS-CoV, MERS-CoV

Ikke-smittsomme faktorer inkluderer:

  • graft versus host disease
  • multippel sklerose
  • juvenil idiopatisk artritt
  • pankreatitt
  • kreft, f.eks. lymfom
  • biologiske terapier, f.eks. rituximab
  • hemofagocytisk syndrom
  • makrofagaktiveringssyndrom

Et av de største mysteriene rundt cytokinstormen erhvorfor noen mennesker ser ut til å være spesielt sårbare og andre motstandsdyktige mot utviklingen av en cytokinstorm. Dette er sannsynligvis relatert til den genetiske variasjonen av immunresponsen i den menneskelige befolkningen.

Cytokinstorm - konsekvenser

Cytokinstorm er en viktig dødsårsak hos pasienter infisert med virus som Ebola, Marburg, koronavirus og pandemisk influensa. Akutt lungeskade (ALI) er en vanlig konsekvens av en cytokinstorm i virus som påvirker lungene, som SARS-CoV og influensavirus.

ALI er preget av en akutt inflammatorisk respons fra lungevev etterfulgt av en kronisk fase med lungekollagenavleiring og fibrose. Over tid kan ALI utvikle seg til sin mer alvorlige form, dvs. akutt respiratorisk distress syndrom (ARDS).

Lokal lungebetennelse kan spre seg gjennom sirkulasjonssystemet til resten av kroppen, og skape kaos i andre organer. Etter hvert kan man observere et alvorlig klinisk syndrom i form av sepsis

Personer med alvorlig infeksjonsindusert sepsis har karakteristiske blodcytokinprofiler som endres over tid. De akutte responscytokinene er TNF, interleukin-1 og 8, som vises tidlige minutter eller timer etter infeksjon etterfulgt av en markant økning i interleukin-6-nivåer. Det antiinflammatoriske interleukin-10 dukker opp noe senere når 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 leddmellomrom

Cytokinstorm - symptomer

  • feber
  • fatigue
  • tap av matlyst
  • muskel- og leddsmerter
  • kvalme og oppkast
  • diaré
  • blodtrykksfall
  • akselerert hjerteslag
  • kramper
  • hodepine
  • delirium og hallusinasjoner
  • entanglement
  • utslett

På den annen side er høye nivåer funnet i laboratorietester:

  • nitrogenforbindelser i blodet
  • D-dimers
  • aminotransferaz
  • ferritin
  • CRP-proteiner
  • interleukins-6
  • laktatdehydrogenase
  • utvidet protrombintid
  • redusert antall blodplater

Cytokinstorm - behandling

Foreløpig finnes det ingen enkelt cytokinstormterapi og medisiner spesielt utviklet for å behandle det. Hovedtilnærmingen ved behandling av dette syndromet er å indusere immunsuppresjon, dvs.en reduksjon i immunsystemets reaktivitet. For dette formålet, medikamenter som:

  • kortikosteroider
  • cytokinhemmere, f.eks. tocilizumab

Cytokinstorm - COVID-19 og andre pandemier

Akkumulerende kliniske bevis tyder på at en undergruppe av SARS-CoV-2-virusinduserte alvorlige COVID-19-pasienter kan utvise cytokinstormsyndrom.

En multisenter retrospektiv studie publisert av Ruan et al. som analyserte 150 bekreftede COVID-19-tilfeller 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 øyeblikket er støttende.

Derfor foreslås det at pasienter med alvorlig COVID-19 bør 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 avdelingen for infeksjonssykdommer ved Independent Public Clinical Hospital 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 akutt respiratorisk nødsyndrom.

På den annen side forklarer fenomenet cytokinstormen hvorfor barn opplever en mildere infeksjon med SARS-CoV-2-viruset. Immunsystemet deres er rett og slett underutviklet og reagerer ikke like voldsomt på tilstedeværelsen av viruset.

  • Hvordan er SARS CoV-2 koronavirus infisert? Nye arrangementer!
  • Coronavirus farlig for eldre - hvordan beskytte eldre?
  • Hvorfor dreper koronaviruset unge mennesker?
  • Legen viser hvordan koronaviruset ødelegger lungene til unge mennesker
  • Dødelighet hos personer smittet med koronavirus
Om forfatterenKarolina Karabin, MD, PhD, molekylærbiolog, laboratoriediagnotiker, Cambridge Diagnostics PolskaBiolog av yrke, spesialisert i mikrobiologi, og laboratoriediagnotiker med over 10 års erfaring i laboratoriearbeid. Utdannet ved College of Molecular Medicine og medlem av Polish Society of Human Genetics. Leder for forskningsstipend ved laboratorietMolekylær diagnostikk ved Institutt for hematologi, onkologi og indre sykdommer ved det medisinske universitetet i Warszawa. Hun forsvarte tittelen doktor i medisinske vitenskaper innen medisinsk biologi ved det første medisinske fakultetet ved det medisinske universitetet i Warszawa. Forfatter av mange vitenskapelige og populærvitenskapelige arbeider innen laboratoriediagnostikk, molekylærbiologi og ernæring. På daglig basis, som spesialist innen laboratoriediagnostikk, driver han substansavdelingen ved Cambridge Diagnostics Polska og samarbeider med et team av ernæringsfysiologer ved CD Dietary Clinic. Han deler sin praktiske kunnskap om diagnostikk og kostholdsbehandling av sykdommer med spesialister på konferanser, treningssamlinger og i magasiner og nettsteder. Hun er spesielt interessert i påvirkningen av moderne livsstil på molekylære prosesser i kroppen.

Les flere artikler av denne forfatteren

Kategori:

Immunsystem