Cytokinová bouře - Cytokine storm
A cytokinová bouře, také zvaný hypercytokinemie, je fyziologická reakce u lidí a jiných zvířat, při nichž vrozený imunitní systém způsobuje nekontrolované a nadměrné uvolňování prozánětlivé volané signální molekuly cytokiny. Cytokiny jsou obvykle součástí imunitní reakce těla na infekci, ale může dojít k jejich náhlému uvolnění ve velkém množství selhání multisystémových orgánů a smrt.[1] Cytokinové bouře mohou být způsobeny řadou infekčních a neinfekčních etiologií, zejména virovými respiračními infekcemi, jako jsou Chřipka H5N1, SARS-CoV-1,[2][3] a SARS-CoV-2 (COVID-19 činidlo). Mezi další původce patří Virus Epstein-Barr, cytomegalovirus, a streptokok skupiny A. a neinfekční stavy, jako je nemoc štěpu proti hostiteli.[4] Viry mohou napadnout buňky plicního epitelu a alveolární makrofágy za vzniku virové nukleové kyseliny, která stimuluje infikované buňky k uvolňování cytokinů a chemokinů, aktivaci makrofágů, dendritických buněk a dalších.[5]
Syndrom cytokinové bouře je různorodý soubor podmínek, které mohou vést k cytokinové bouři. Cytokinové bouřkové syndromy zahrnují známé hemofagocytární lymfohistiocytóza, Hemofagocytická lymfohistiocytóza spojená s virem Epstein-Barrové, systémová nebo nesystémová juvenilní idiopatické artritida - přidružené syndrom aktivace makrofágů Syndrom aktivace makrofágů NLRC4, syndrom uvolnění cytokinů a sepse.[6]
Cytokinové bouře versus syndrom uvolnění cytokinů
Termín „cytokinová bouře“ se často volně zaměňuje s syndrom uvolnění cytokinů (CRS), ale je přesněji rozlišitelná syndrom které mohou představovat závažnou epizodu syndromu z uvolňování cytokinů nebo složku jiné entity nemoci, jako je syndrom aktivace makrofágů. Pokud se vyskytnou v důsledku léčby, mohou být příznaky CRS odloženy až na dny nebo týdny po léčbě. Okamžitý nástup (fulminantní ) Zdá se, že CRS je cytokinová bouře.[7]
Výzkum
Nikotinamid (forma vitamin B3 ) je silným inhibitorem prozánětlivých cytokinů.[8][9]
Hořčík snižuje produkci zánětlivých cytokinů modulací imunitního systému.[10][11]
Dějiny
První zmínka o pojmu cytokinová bouře ve zveřejněném lékařská literatura se zdá být Ferrarou a kol. v roce 1993 v diskusi o nemoc štěpu proti hostiteli; stav, kdy role nadměrného a samovolného uvolňování cytokinů byla diskutována již mnoho let.[12][13] Termín další se objevil v diskusi o pankreatitida v roce 2002 a v roce 2003 byl poprvé použit v souvislosti s reakcí na infekci.[12]
Předpokládá se, že cytokinové bouře byly odpovědné za nepřiměřený počet úmrtí zdravých mladých dospělých během období 1918 chřipková pandemie, který zabil 17 až 50 milionů lidí. V takovém případě mohl být zdravý imunitní systém spíše pasivem než aktivem.[14] Předběžné výsledky výzkumu z Tchaj-wan také to označil jako pravděpodobný důvod mnoha úmrtí během EU SARS epidemie v roce 2003.[15] Lidské úmrtí na ptačí chřipku H5N1 obvykle zahrnují také cytokinové bouře.[16] Cytokinová bouře byla také zapletena do hantavirový plicní syndrom.[17]
V roce 2006 byla provedena studie na Nemocnice Northwick Park v Anglii vedlo k tomu, že všech 6 dobrovolníků dostalo drogu theralizumab kriticky onemocnět, s selháním více orgánů, vysokou horečkou a systémovým onemocněním zánětlivá reakce.[18][19]Parexel, společnost provádějící pokusy pro farmaceutické společnosti, v jednom ze svých dokumentů psala o pokusu a uvedla, že theralizumab může způsobit cytokinovou bouři - nebezpečnou reakci, kterou muži zažili.[20]
Vztah k COVID-19
Během Pandemie covid-19, někteří lékaři přisuzovali mnoho úmrtí cytokinovým bouřím.[21][22]Vyšší úmrtnost souvisí s výsledkem zhoršení ARDS a poškozením tkání, které může mít za následek selhání orgánů a / nebo smrt.[23] V analýze plazmatických hladin cytokinů u pacientů s těžkou Sars-CoV-2 jsou hladiny mnoha interleukinů a cytokinů extrémně zvýšené, což ukazuje důkazy o cytokinové bouři u těch nejvíce postižených.[23] Včasné rozpoznání této cytokinové bouře u pacientů s COVID-19 je zásadní pro zajištění nejlepšího výsledku, což umožňuje léčbu různými biologickými látkami, které cílí na cytokiny ke snížení jejich hladin. Vzhledem ke zvýšeným hladinám cytokinů a interferonů u pacientů s těžkou Sars-CoV-2 jsou oba zkoumány jako potenciální terapie pro COVID-19.A studie Stanley Perlman, profesor z University of Iowa, uvedený v New York Times provedeno na myších zjistilo, že ty, které mohou produkovat silné interferonové reakce na SARS-CoV, které také pocházejí z netopýrů, brzy bude pravděpodobněji žít; jinak by viděli hyperaktivní imunitní systém, který by znamenal zkázu. Jak lidé stárnou, máme stále obtížnější budovat včasnou a adekvátní interferonovou reakci, což může vysvětlovat, proč je úmrtnost u starších populací vyšší.
Pokusy nadále identifikují příčiny cytokinových bouří.[24][25]
Cytokinové bouře by mohly vzniknout z různých důvodů, ale Mangalmurti a Hunter v nich zmiňují článek že „cukrovka, hypertenze a kardiovaskulární onemocnění“ mohou všichni pomoci vést k cytokinovým bouřím v těle, které již bojuje s novým koronavirem (Mangalmurti a Hunter, 2020, 24).[26]
Reference
- ^ Farsalinos, Konstantinos; Barbouni, Anastasia; Niaura, Raymond (2020). „Systematický přehled prevalence současného kouření u hospitalizovaných pacientů s COVID-19 v Číně: Může být nikotin terapeutickou možností?“. Interní a urgentní medicína. 15 (5): 845–852. doi:10.1007 / s11739-020-02355-7. PMC 7210099. PMID 32385628.
- ^ Wong, Jonathan P .; Viswanathan, Satya; Wang, Ming; Sun, Lun-Quan; Clark, Graeme C .; D'Elia, Riccardo V. (únor 2017). „Současný a budoucí vývoj v léčbě hypercytokinémie vyvolané viry“. Budoucí léčivá chemie. 9 (2): 169–178. doi:10.4155 / fmc-2016-0181. ISSN 1756-8927. PMC 7079716. PMID 28128003.
- ^ Liu, Qiang; Zhou, Yuan-hong; Yang, Zhan-qiu (leden 2016). „Cytokinová bouře těžké chřipky a vývoj imunomodulační terapie“. Buněčná a molekulární imunologie. 13 (1): 3–10. doi:10.1038 / cmi.2015.74. PMC 4711683. PMID 26189369.
- ^ Tisoncik, Jennifer R .; Korth, Marcus J .; Simmons, Cameron P .; Farrar, Jeremy; Martin, Thomas R .; Katze, Michael G. (2012). „Into the Eye of the Cytokine Storm“. Recenze mikrobiologie a molekulární biologie. 76 (1): 16–32. doi:10.1128 / MMBR.05015-11. ISSN 1092-2172. PMC 3294426. PMID 22390970.
- ^ Song, Peipei; Li, Wei; Xie, Jianqin; Hou, Yanlong; Ty, Chongge (říjen 2020). "Cytokinová bouře vyvolaná SARS-CoV-2". Clinica Chimica Acta; International Journal of Clinical Chemistry. 509: 280–287. doi:10.1016 / j.cca.2020.06.017. ISSN 0009-8981. PMC 7283076. PMID 32531256.
- ^ Behrens, Edward M .; Koretzky, Gary A. (2017). "Recenze: Cytokine Storm Syndrome: Pohled na éru přesné medicíny". Artritida a revmatologie. 69 (6): 1135–1143. doi:10.1002 / článek 40071. ISSN 2326-5205. PMID 28217930.
- ^ Porter D, Frey N, Wood PA, Weng Y, Grupp SA (březen 2018). "Klasifikace syndromu uvolnění cytokinů spojená s terapií T buňkami CAR tisagenlecleucel". Journal of Hematology & Oncology. 11 (1): 35. doi:10.1186 / s13045-018-0571-r. PMC 5833070. PMID 29499750.
- ^ Ungerstedt JS, Blömback M, Söderström T (2003). „Nikotinamid je silný inhibitor prozánětlivých cytokinů“. Clin Exp Immunol. 131 (1): 48–52. doi:10.1046 / j.1365-2249.2003.02031.x. PMC 1808598. PMID 12519385.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
- ^ Yanez M, Jhanji M, Murphy K, Gower RM, Sajish M, Jabbarzadeh E (2019). „Nikotinamid zvyšuje protizánětlivé vlastnosti resveratrolu aktivací PARP1“. Sci Rep. 9 (1): 10219. Bibcode:2019NatSR ... 910219Y. doi:10.1038 / s41598-019-46678-8. PMC 6629694. PMID 31308445.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
- ^ Sugimoto J, Romani AM, Valentin-Torres AM, Luciano AA, Ramirez Kitchen CM, Funderburg N; et al. (2012). „Hořčík snižuje produkci zánětlivých cytokinů: nový vrozený imunomodulační mechanismus“. J. Immunol. 188 (12): 6338–46. doi:10,4049 / jimmunol. 1101765. PMC 3884513. PMID 22611240.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
- ^ Nielsen FH (2018). „Nedostatek hořčíku a zvýšený zánět: současné perspektivy“. J Inflamm Res. 11: 25–34. doi:10.2147 / JIR.S136742. PMC 5783146. PMID 29403302.
- ^ A b Clark, Ian A (červen 2007). „Příchod cytokinové bouře“. Imunologie a buněčná biologie. 85 (4): 271–273. doi:10.1038 / sj.icb.7100062. PMID 17551531. S2CID 40463322.
- ^ Ferrara JL, Abhyankar S, Gilliland DG (únor 1993). „Cytokinová bouře choroby štěpu proti hostiteli: kritická efektorová role interleukinu-1“. Řízení o transplantaci. 25 (1 Pt 2): 1216–7. PMID 8442093.
- ^ Osterholm MT (Květen 2005). "Příprava na další pandemii". The New England Journal of Medicine. 352 (18): 1839–42. CiteSeerX 10.1.1.608.6200. doi:10.1056 / NEJMp058068. PMID 15872196.
- ^ Huang KJ, Su IJ, Theron M, Wu YC, Lai SK, Liu CC, Lei HY (únor 2005). „Cytokinová bouře související s interferonem-gama u pacientů se SARS“. Journal of Medical Virology. 75 (2): 185–94. doi:10.1002 / jmv.20255. PMC 7166886. PMID 15602737.
- ^ Haque A, Hober D, Kasper LH (říjen 2007). „Konfrontace potenciální pandemie chřipky A (H5N1) s lepšími vakcínami“. Vznikající infekční nemoci. 13 (10): 1512–8. doi:10.3201 / eid1310.061262. PMC 2851514. PMID 18258000.
- ^ Mori M, Rothman AL, Kurane I, Montoya JM, Nolte KB, Norman JE a kol. (Únor 1999). „Vysoká hladina buněk produkujících cytokiny v plicních tkáních pacientů s fatálním plicním syndromem hantaviru“. The Journal of Infectious Diseases. 179 (2): 295–302. doi:10.1086/314597. PMID 9878011.
- ^ The Lancet Oncology (únor 2007). "Vysoké sázky, vysoká rizika". Lancet. Onkologie. 8 (2): 85. doi:10.1016 / S1470-2045 (07) 70004-9. PMID 17267317.
- ^ Yiu, Hao Hong; Graham, Andrea L .; Stengel, Robert F. (1. října 2012). „Dynamika cytokinové bouře“. PLOS ONE. 7 (10): e45027. Bibcode:2012PLoSO ... 745027Y. doi:10.1371 / journal.pone.0045027. PMC 3462188. PMID 23049677.
- ^ Coghlan A (2006-08-14). „Záhada debaklu o zkoušce drog se prohlubuje“. Zdraví. Nový vědec. Citováno 2009-04-29.
- ^ Mehta P, McAuley DF, Brown M, Sanchez E, Tattersall RS, Manson JJ (březen 2020). „COVID-19: zvažte cytokinové bouřkové syndromy a imunosupresi“. Lanceta. 395 (10229): 1033–1034. doi:10.1016 / S0140-6736 (20) 30628-0. PMC 7270045. PMID 32192578.
- ^ Ruan Q, Yang K, Wang W, Jiang L, Song J (březen 2020). „Klinické prediktory úmrtnosti způsobené COVID-19 na základě analýzy dat 150 pacientů z čínského Wu-chanu“. Intenzivní medicína. 46 (5): 846–848. doi:10.1007 / s00134-020-05991-x. PMC 7080116. PMID 32125452.
- ^ A b Ragad, Dina (16. června 2020). „Cytidinová bouře COVID-19; Co zatím víme“. Přední. Immunol.
- ^ Hermine, Olivier; Mariette, Xavier; Tharaux, Pierre-Louis; Resche-Rigon, Matthieu; Porcher, Raphaël; Ravaud, Philippe; CORIMUNO-19 Collaborative Group (20. října 2020). „Účinek tocilizumabu oproti obvyklé péči u dospělých hospitalizovaných s COVID-19 a středně těžkou nebo těžkou pneumonií: randomizovaná klinická studie“. Interní lékařství JAMA. doi:10.1001 / jamainternmed.2020.6820. PMC 7577198. PMID 33080017.
- ^ Gupta, Shruti; Wang, Wei; Hayek, Salim S .; Chan, Lili; Mathews, Kusum S .; Melamed, Michal L .; Brenner, Samantha K .; Leonberg-Yoo, Amanda; Schenck, Edward J .; Radbel, Jared; Reiser, Jochen; Bansal, Anip; Srivastava, Anand; Zhou, Yan; Finkel, Diana; Zelená, Adam; Mallappallil, Mary; Faugno, Anthony J .; Zhang, Jingjing; Velez, Juan Carlos Q .; Shaefi, Shahzad; Parikh, Chirag R .; Charytan, David M .; Athavale, Ambarish M .; Friedman, Allon N .; Redfern, Roberta E .; Stručně řečeno, Samuel A. P .; Correa, Simon; Pokharel, Kapil K .; Admon, Andrew J .; Donnelly, John P .; Gershengorn, Hayley B .; Douin, David J .; Semler, Matthew W .; Hernán, Miguel A .; Leaf, David E .; Vyšetřovatelé STOP-COVID (20. října 2020). „Souvislost mezi ranou léčbou tocilizumabem a úmrtností u kriticky nemocných pacientů s COVID-19“. Interní lékařství JAMA. doi:10.1001 / jamainternmed.2020.6252. PMC 757720. PMID 33080002.
- ^ Mangalmurti, Nilam; Hunter, Christopher A. (14. července 2020). „Cytokine Storms: Understanding COVID-19“. Imunita. 53 (1): 19–25 - prostřednictvím ScienceDirect.