06.05.2020 4215

Цитокиновый шторм: можно ли остановить «девятый вал»?

Эксперт

Сундуков Александр Вадимович

Одним из популярных сегодня терминов стал «цитокиновый шторм». В СМИ он регулярно мелькает в сообщениях, посвященных коронавирусу SARS-CoV-2, ставшему причиной пандемии COVID-19. Казалось бы, в чем проблема остановить этот самый шторм? Как минимум, в том, что он представляет собой хоть и сильно гипертрофированную, но все же естественную реакцию организма. MedAboutMe разбирался, что такое цитокиновая буря и как врачи и ученые предлагают с ней справляться.

Что такое цитокины?

Цитокины – это небольшие белки, с помощью которых организм регулирует множество процессов. На сегодняшний день известно более 100 разных цитокинов, а разветвленная сеть, которую они составляют, задействована в регуляции работы эндокринной, нервной, кроветворной и других систем организма.

Сами по себе цитокины играют роль только сигналов, при помощи которых одни клетки активируют другие. Поэтому для запуска того или иного процесса их надо совсем немного — достаточно, чтобы нужный цитокин добрался до нужной клетки и соединился с нужным рецептором. Поэтому количество вырабатываемых цитокинов строго регулируется организмом — в норме.

В основном цитокины вырабатываются клетками иммунной системы лимфоцитами, но в принципе их могут производить и некоторые другие клетки организма.

Цитокины бывают разные:

  • Провоспалительные – запускают воспалительные реакции в организме, которые нужны, чтобы уничтожить патогенные микроорганизмы, например. К этой группе относятся: белок фактор некроза опухоли (ФНО), некоторые интерлейкины (1, 2, 6 и 8), а также гамма-интерферон.
  • Противовоспалительные – напротив, угнетают развитие воспаления. В эту группу входят интерлейкины 4 и 10, а также белок трансформирующий ростовой фактор бета.
  • Регуляторы иммунитета – гуморального и клеточного. Цитокины из этой группы обладают особыми умениями, например, умеют бороться с вирусами или нейтрализуют токсины.

Цитокиновая буря: опасный эксперимент

Цитокиновая буря: опасный эксперимент

Само по себе повышение уровня провоспалительных цитокинов в крови чаще всего не является критическим состоянием – оно развивается при многих заболеваниях. О «цитокиновом шторме» или «цитокиновой буре» говорят, когда их концентрация за короткое время вырастает в сотни и даже в тысячи раз. Тогда говорят о гиперцитокинемии – состоянии, когда иммунная система буквально сходит с ума, заливая цитокинами организм, что приводит к неконтролируемым и разрушительным последствиям.

Само понятие «цитокиновый шторм» появилось задолго до нынешней пандемии коронавируса, еще в 1993 году для описания реакции, развившейся на фоне отторжения транплантата.

Одним из самых известных и показательных событий в этой области стал случай развития цитокинового шторма сразу у 6 здоровых добровольцев, которые участвовали в исследовании I фазы одного экспериментального препарата в 2006 году в Великобритании. Напомним, что I фаза – это проверка препарата на безопасность применения его для людей. Речь шла о моноклональных антителах IgG, которые должны были активировать клетки Т-хелперы (разновидность лимфоцитов). У мышей данный препарат вызывал только временное повышение концентрации лимфоцитов в крови. С людьми же ситуация развивалась весьма неожиданным для экспериментаторов образом.

Уже через час после введения все 6 человек начали испытывать сильные головные боли и боли в мышцах, особенно в области поясницы, у них развились рвота, диарея, поднялась температура, участилось сердцебиение и упало артериальное давление. В легких начали образовываться инфильтраты, что привело к острой дыхательной недостаточности. Начались патологические изменения в почках, у большинства участников эксперимента развился синдром ДВС – диссеминированного внутрисосудистого свертывания. В области шеи у пациентов сформировался огромный отек из-за повышения проницаемости мелких кровеносных сосудов. В результате уже через 1,5 часа после введения препарата 5 из 6 испытуемых оказались в реанимации на ИВЛ. К счастью, никто не умер, все пострадавшие выздоровели.

Тщательный разбор произошедшего показал, что экспериментальный препарат воздействовал на Т-лимфоциты, что привело к внезапному массированному выбросу провоспалительных цитокинов. Это и был так называемый цитокиновый шторм. История 2006 года стала одним из наиболее показательных случаев развития цитокиновой бури, так как происходила с участием здоровых людей и под наблюдением врачей. Несмотря на это, до сих пор не понятны до конца все механизмы, которые лежат в основе этого крайне опасного для человека состояния.

Болезни, при которых развивается цитокиновый шторм

COVID-19 – это лишь еще одна из длинного списка болезней, при которых может развиться (а может и не развиться) цитокиновый шторм. В этот перечень входят такие тяжелые патологии, как желтая лихорадка и лихорадка Эбола, сепсис, острый панкреатит, отторжение трансплантата при пересадке органов и тканей, рассеянный склероз. Мощный выброс цитокинов может развиваться при имплантации эмбрионов, что в этом случае приводит к выкидышам и преждевременным родам. Известны случаи гибели онкологических больных от цитокиновой бури, которая приводила к полиорганной недостаточности.

А из всех инфекционных заболеваний чаще всего цитокиновый шторм развивается при гриппе. Так, цитокиновые бури убивали пациентов во время эпидемии птичьего гриппа, вызванного вирусом H5N1, и во время эпидемии свиного гриппа (H1N1), который унес немало жизней в 2009-2010-х годах.

Цитокиновые бури развивались и у людей, ставших жертвами коронавируса SARS-CoV, который буйствовал в 2003 году, их регистрировали и при заражении намного более смертельным MERS-CoV 2013 года. И вот теперь цитокиновый шторм становится причиной смерти людей с тяжелыми формами COVID-19, вызванного коронавирусом SARS-CoV-2.

Главные проблемы борьбы с гиперцитокинемией

Главные проблемы борьбы с гиперцитокинемией

Почему за столько лет человечество еще не научилось останавливать цитокиновый «девятый вал» еще на начальных его стадиях?

Во-первых, до сих пор точно не понятно, кто именно виноват в его развитии, то есть, какие именно соединения надо заблокировать, чтобы остановить поток цитокинов и при этом не лишить организм его естественной защиты. В разное время в разных исследованиях доказывалась ведущая роль фактора некроза опухоли, 1-го, 6-го и 8-го интерлейкинов, гамма-интерферона и др.

Причем во время гиперцитокинемии возрастает концентрация не только этих соединений, но и других веществ. Например, при остром панкреатите и свином гриппе в действие вступают еще и противовоспалительные интерлейкины. А при других тяжелых состояниях концентрация некоторых цитокинов, вызывающих воспаление, напротив, падает...

Во-вторых, сам факт образования цитокинов — это защитная реакция организма. Она полезна и даже необходима. Проблемы начинаются, когда эта реакция становится гипертрофированной, особенно, когда речь идет о таких масштабах, как цитокиновый шторм. «Золотую середину», позволяющую справиться с гиперцитокинемией, оставив организму способность защищать себя теми же веществами, но в нормальных количествах, пока найти не удается.