Концепція цитокінового шторму привернула значну увагу з початку пандемії Covid-19, визнаної ключовим фактором серйозних ускладнень і летальних випадків серед інфікованих пацієнтів. Однак це явище не є новим і є парадоксом в імунології: замість того, щоб захищати організм, імунна система сприяє його погіршенню, допомагаючи патогенам. Науковці досліджували природу цитокінового шторму та існуючі терапевтичні методи.
Розуміння основ
Запалення – це складна біологічна реакція на пошкодження клітин або вторгнення інфекційних агентів. Воно неспецифічно і аналогічно реагує на різні пошкодження, такі як сонячні опіки, удари, занози або віруси. Розуміння того, як організм дізнається, коли починати запалення, було значно просунуто вперед завдяки роботі Сьюн Бергстром, Бенгта Самуельсона і Джона Уейна, удостоєної Нобелівської премії в 1982 році.
Процес починається з арахідонової кислоти, що виділяється з відмираючих клітинних мембран. Це запускає каскад за участю ферментів циклооксигенази і призводить до синтезу тромбоксанів, лейкотрієнів і простагландинів. Ці медіатори проявляються у вигляді лихоманки, болю, почервоніння, набряку і порушення функції клітин, залучаючи імунні клітини, які взаємодіють через інтерлейкіни.
Запалення направлено на усунення провокуючого фактора і відновлення цілісності клітин. Це саморегулюючий процес, який врівноважує прозапальні та протизапальні засоби і завершується при досягненні рівноваги. Однак запалення може стати проблематичним або через недостатню реакцію, або через гіперреактивність. Цитокіновий шторм є прикладом останнього, коли імунна система ополчується проти організму.
Цитокіновий шторм
Цитокіновий шторм, або синдром вивільнення цитокінів, – це системна запальна реакція, що характеризується масовим вивільненням цитокінів, невеликих білків, які регулюють взаємодію клітин і систем. Ці цитокіни поділяються на прозапальні, протизапальні засоби та регулятори імунної системи. Шторм виникає внаслідок неконтрольованої активації імунітету та порушення регуляції синтезу цитокінів та хемокінів, що призводить до важкої гіперінфекційної реакції.
Підвищений рівень цитокінів пов’язаний з різними захворюваннями і може стати надмірно високим, викликаючи такі важкі стани, як сепсис, розсіяний склероз, гострий панкреатит тощо. Термін “цитокіновий шторм” вперше з’явився в медичній літературі в 1993 році, описуючи реакцію “трансплантат проти господаря”.
Проблеми стандартизації та симптоми
Визначення та класифікація цитокінового шторму є складним завданням через відмінності в групах цитокінів при різних патологіях. Клінічні симптоми різняться і можуть включати важкі стани, такі як гострий респіраторний дистрес-синдром, порушення згортання крові та поліорганна недостатність. Наприклад, індукований SARS-CoV-2 цитокіновий шторм може призвести до великого тромбозу та порушення функцій органів.
Підходи до лікування
Лікування спрямоване на усунення основного захворювання, підтримання функцій організму та придушення надмірної імунної відповіді. Особливості залежать від причини та тяжкості цитокінового шторму. Використовуються такі препарати, як тоцилізумаб, моноклональне антитіло проти рецептора інтерлейкіну-6, і кортикостероїди, хоча вони мають побічні ефекти.
Інші методи лікування та медичні процедури також можуть бути ускладнені цитокіновими штормами, включаючи терапію CAR-T-клітинами, терапію біспецифічними антитілами та важкі інфекції, такі як Covid-19.
Розробка нових препаратів, таких як” Атериксен”, спрямована на запобігання гіперінфляції шляхом зниження вироблення певних цитокінів і хемокінів. Просування досліджень та лікування цитокінових бур вимагає міждисциплінарного підходу та персоналізованих стратегій лікування.
У міру продовження досліджень очікується, що в наступному десятилітті в клінічну практику увійдуть нові методи і лікарські препарати, що дають надію на більш ефективне лікування цитокінового шторму.