цитокиновый шторм чем подавить
Воспаление с хитростью: найден белок, подавляющий цитокиновый шторм
Ирландские ученые нашли элемент механизма, с помощью которого организм контролирует воспалительный процесс. В результате работы белка под названием аргиназа-2 иммунные клетки производят противовоспалительные агенты. Это предотвращает развитие острого респираторного синдрома (ОРДС), от которого зачастую умирают пациенты с COVID-19. Российские эксперты отметили, что создание препарата для активации аргиназы-2 будет довольно сложным делом, однако поиск альтернативы существующим иммунодепрессантам, которые применяют при ОРДС, необходим.
Всё под контролем
Острый респираторный синдром — частая причина смерти при COVID-19. К нему приводит слишком мощный иммунный ответ на инфекцию. Сейчас ОРДС лечат с помощью веществ, подавляющих иммунитет. Однако их использование приводит к значительному ослаблению всего организма.
Ученые из Университета медицины и медицинских наук RCSI (Ирландия) обнаружили, что белок под названием аргиназа-2 имеет решающее значение для снижения количества мощных воспалительных цитокинов.
В ответ на вирусное заражение организм начинает выделять противовоспалительные вещества цитокины, которые активируют лейкоциты, способные уничтожать чужеродные частицы. Однако активированные лейкоциты, в свою очередь, также выделяют цитокины, приводя к лавинообразному росту их концентрации. В некоторых случаях этот процесс выходит из-под контроля, и чрезмерная воспалительная реакция нарушает газообмен в легких — они теряют способность насыщать кровь кислородом. Это и называется острым респираторным синдромом.
Однако когда в биологических системах запускаются провоспалительные процессы, организм синтезирует вещества, которые балансируют этот процесс. То есть когда появляются «агрессивные» цитокины, которые активно борются с инфекцией, синтезируются и противовоспалительные вещества, так как в противном случае иммунный ответ уничтожил бы организм.
Как работают противовоспалительные молекулы, к которым относится интерлейкин-10, до конца не известно. Ирландские ученые доказали, что аргиназа-2 является посредником в этом противовоспалительном действии. Они провели ряд экспериментов «в пробирке» и на мышах, чтобы исследовать функции этого белка, который экспрессируется в почках, простате и сосудистой стенке.
Ученые выяснили, что аргиназа-2 действует на митохондрии — «энергетические станции» клеток. По сути, они окисляют элементы, которые «сгорают», тем самым выделяя энергию. Аргиназа-2 заставляет митохондрии работать усиленно и потреблять больше кислорода. Всё это меняет метаболизм в клетке, который играет роль в процессе регуляции работы макрофагов — иммунных клеток, которые могут выполнять провоспалительные или противовоспалительные функции. В итоге действия аргиназы-2 макрофаги становятся более «противовоспалительными». В частности, роль в этом процессе играет интерлейкин-10, который снижает экспрессию воспалительных цитокинов.
«Регулирование работы аргиназы-2 может обеспечить альтернативный маршрут для лечения воспалительных расстройств. В настоящее время мы ожидаем дальнейшего анализа этого метаболического фермента в качестве регулятора иммунитета», — подвели авторы итог работы.
Активировать деактиватор
Российские ученые считают, что выявленный коллегами из Ирландии механизм способен пролить свет на тонкости работы противовоспалительного ответа организма.
— Клетки иммунной системы умеют «озлобливаться» против инфекции, но умеют и успокаиваться, — пояснил ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии МГУ им. М.В. Ломоносова Роман Зиновкин. — Некоторые успокаиваются тем, что погибают, например, нейтрофилы. А некоторые — тем, что перестают искать патогены и уничтожать ткани вокруг себя. Так ведут себя макрофаги, переходя из провоспалительного состояния в противовоспалительное. В эксперименте авторы работы добавили к макрофагу в провоспалительном состоянии интерлейкин-10, и клетка действительно перешла в более спокойное состояние.
Однако создание препарата на основе данного механизма может занять много лет, полагает эксперт.
— Сейчас люди хорошо умеют гасить активность ферментов или уменьшать количество белка — на этом базируется действие множества лекарств, — отметил Роман Зиновкин. — Активировать фермент — это уже сложнее. Подходы к этому, конечно, есть. Снижать активность той же аргиназы-2 должна некая молекула. Можно сделать так, чтобы количество этих подавляющих молекул стало меньше, тогда активность аргиназы повысится.
Поиск альтернативы иммунодепрессантам необходим, так как их использование ослабляет сопротивляемость организма инфекционным агентам. Однако эксперты не исключают, что и лекарства на основе активаторов аргиназы-2 будут иметь побочные эффекты.
— Порой пациенты, пережившие цитокиновый шторм, затем погибают от присоединения вторичных бактериальных осложнений, — рассказал интенсивный терапевт в кардиохирургической реанимации Российского научного центра хирургии имени академика Б.В. Петровского Роман Комнов. — Однако в случае с использованием препаратов, подавляющих активность макрофагов, также есть вероятность ослабления реакции организма на присоединение вторичных бактериальных осложнений.
Цитокиновый шторм становится следствием не только заражения COVID-19. Он может возникнуть и в результате других инфекций, ревматических или аутоиммунных расстройств, онкологических и других заболеваний, а также после некоторых типов иммунотерапий. Поэтому открытие ученых может быть полезно и после того, как пандемия COVID-19 закончится.
Цитокиновый шторм при коронавирусе
Важное о коронавирусе
Коронавирусная инфекция в первую очередь опасна своими осложнениями. Вирус агрессивно действует на ткани, негативно влияет на работу иммунной системы, провоцирует сердечно-сосудистые и неврологические нарушения. Одним из грозных последствий заболевания врачи называют цитокиновый шторм при ковиде, который протекает очень тяжело и может быть потенциально смертельным.
Что такое цитокиновый шторм при коронавирусе
Медики описывают это состояние как системную воспалительную реакцию, которая протекает бесконтрольно и характеризуется чрезмерной выработкой воспалительных цитокинов. Если объяснять простыми словами, цитокиновый шторм — слишком активная работа иммунной системы, когда организм начинает атаковать сам себя.
Чтобы было понятнее, стоит поговорить о том, что такое цитокины. Так называются регуляторные белковые молекулы, которые вырабатываются иммунными клетками, контролируют процессы воспаления и клеточной защиты от чужеродных веществ и патогенных возбудителей. В норме они синтезируются в умеренном количестве, помогают организму справляться с болезнями.
Если таких молекул образуется слишком много, вместо реакции с вирусами или бактериями, они начинают взаимодействовать с собственными тканями организма, вызывая ухудшение здоровья и отягощая симптомы коронавируса.
Кандидат биологических наук, врач-иммунолог Борис Донской для описания гиперцитокинемии приводит метафору с физической нагрузкой: “Вы требуете от сердца «обслужить» дополнительную нагрузку? Оно будет пытаться выполнить ваше требование, запустив «режим» высокого пульса в 200 ударов в минуту и высокого давления. Но не каждое сердце может это выдержать и на определенном этапе функционирования в таком режиме оно само себя и убьет. Примерно то же происходит и при цитокиновом шторме”.
Причины шторма
Гиперцитокинемия возникает не только при коронавирусной инфекции. Она сопровождает многие тяжелые заболевания, которые приводят к нарушениям защитных сил организма и развитию аутоагрессии. Ученые предполагают, что провоцирующим фактором шторма является недостаток отдельных фракций Т-лимфоцитов, отвечающих за регуляцию иммунного ответа, на фоне чего формируется неконтролируемый выброс провоспалительных агентов.
Причины неадекватного цитокинового выброса:
Недавно американские ученые установили еще одно возможное звено патогенеза выброса цитокинов. Врачи выявили, что увеличение уровня молекул микроРНК miR-155 повышает риск развития синдрома, причем такая особенность более характерна для мужчин.
Кто в группе риска
Чаще всего патология возникает у пожилых пациентов, у которых нарушен нормальный иммунный ответ и не хватает Т-лимфоцитов, которые могли бы регулировать образование цитокинов. В такой ситуации формируется “порочный круг”, когда повышенное количество цитокинов стимулирует новые клетки иммунные системы, которые в свою очередь продуцируют очередные порции провоспалительных молекул.
Парадоксально, что в группе риска также находятся молодые люди спортивного телосложения. Врач Олег Назар поясняет ситуацию: “Кстати, у спортсменов тоже может не хватать иммунных клеток, потому что белок, из которого они строятся, идет на постройку мышечной массы”. Вероятность развития шторма в этой группе еще больше повышается, если человек недополучает белок, придерживается вегетарианского рациона.
Выделяют и другие факторы риска:
Симптомы цитокинового шторма
Патологическая иммунная реакция негативно влияет на все органы и системы, но первыми повреждаются легкие — развивается острый респираторный дистресс-синдром. Как объясняет медицинский директор “СберЗдоровье” Владислав Мохаммед Али: “Цитокиновый шторм — это каскад биохимических реакций, в котором задействованы факторы, «отвечающие» за воспалительные процессы в организме. При цитокиновом шторме поражаются в первую очередь легкие, но также страдают и другие органы”.
У человека с гиперцитокинемией на фоне КОВИД-19 могут быть такие клинические проявления:
Как выявляют
По клиническим проявлениям невозможно с точностью определить заболевание, поэтому пациенту назначают лабораторное тестирование. Результаты анализов крови при цитокиновом шторме:
Дополнительно при гиперцитокинемии проводится КТ легких, в котором обнаруживают очаговые инфильтраты или тотальное поражение паренхимы по типу “матового стекла”.
На какой день начинается
Чаще всего выброс цитокинов происходит на фоне пневмонии при коронавирусе, но может возникать и при легком течении КОВИД-19. Самым опасным считается период с 8 по 10 день заболевания. В это время при положительном сценарии происходит регресс симптоматики, а в случае неблагоприятного течения возникают осложнения.
Обратите внимание! Зачастую перед появлением признаков цитокинового шторма при коронавирусе возникает временное улучшение состояния, что вводит пациента в заблуждение.
Сколько длится
Продолжительность нарушений зависит от своевременности и полноты терапии, исходного состояния иммунной системы, наличия сопутствующих болезней у коронавирусного пациента. Если проявления замечены на ранней стадии, комплексной терапией их удается купировать за 2-3 суток, а в тяжелых случаях пациенты лечатся в течение 3-4 недель.
Что происходит в результате цитокинового шторма?
При гиперцитокинемии симптомы вызваны не самим вирусом, а вторичными реакциями, которые он запустил при взаимодействии с иммунными клетками. В результате накопления большого количества провоспалительных агентов поражается ткань альвеол, наблюдается интерстициальное воспаление и пропотевание жидкости из сосудов в ткани, из-за чего нарушается газообмен.
Цитокиновый синдром при коронавирусной инфекции всегда сопровождается тяжелыми нарушениями дыхания и гипоксией, что приводит к неврологическим и полиорганным нарушениям.
Еще один механизм негативного влияния гиперцитокинемии — повреждение тромбоцитов и эритроцитов. При этом нарушается свертываемость крови, могут возникать тромбозы или спонтанные кровотечения.
Лечение цитокинового шторма при ковиде
При наличии хотя бы одного настораживающего признака и подозрении на гиперцитокинемию пациента немедленно госпитализируют в стационар. Терапию начинают после сокращенного обследования, врачи стараются как можно раньше начать патогенетические препараты.
В протоколах по ведению цитокинового шторма при коронавирусе указаны такие группы медикаментов:
Помимо этих лекарств, пациенту могут назначать противовирусные, кардиотропные, общеукрепляющие препараты. Для предупреждения вторичной бактериальной инфекции используются антибиотики пенициллинового ряда или макролида.
Сосудистые нарушения при выбросе цитокинов зачастую сопровождаются снижением артериального давления и шоковым состоянием. Для его коррекции вводятся вазопрессоры (Норадреналин, Добутамин).
Можно ли остановить цитокиновый шторм
С гиперцитокинемией возможно бороться в условиях интенсивной терапии с применением большого количества специфических медикаментов. Чем раньше будет диагностирована болезнь и чем быстрее начнется лечение, тем больше у человека шансов полностью выздороветь.
К сожалению, цитокиновый синдром не всегда поддается лечению. Это патологическое состояние составляет до 70% причин смерти коронавирусных пациентов.
Последствия цитокинового шторма
Цитокиновая буря негативно влияет на весь организм, вызывая такие патологические состояния:
Все указанные последствия при гиперцитокинемии могут возникать в короткие сроки, поэтому очень важно знать, как проявляется цитокиновый шторм при коронавирусе, чтобы вовремя обратиться к врачу.
Как предотвратить цитокиновый шторм при COVID-19
Учитывая сложные патогенетические механизмы и множество провоцирующих факторов, специфические профилактические меры при гиперцитокинемии отсутствуют. Чтобы минимизировать риски для пациента, необходимо проводить правильное и комплексное лечение типичного сценария коронавируса, выполняя все предписания клинических рекомендаций Минздрава РФ.
Профессор Медицинской школы Университета Кейс Вестерн (США) Майкл Ледерман обращает внимание на раннюю диагностику иммунных нарушений, которая поможет избежать развернутой клинической картины цитокиновой бури. Врач указывает на решающее значение уровней Д-димера, СРБ интерлейкинов, который нужно оценивать в динамике. Это позволяет с высокой точностью спрогнозировать начало гиперцитокинемии и вовремя предпринять меры.
Советы врачей при цитокиновом шторме
Врач-терапевт Людмила Лапа предостерегает пациентов, что в список лекарств, которые нельзя принимать при COVID-19, входят витамины. Эти на первый взгляд безобидные препараты могут вызывать нарушения в иммунном ответе и запустить каскад патологических реакций.
Профессор МГМСУ им. Евдокимова Андрей Мальвин напоминает о важности регулярного контроля сатурации у пациентов, которые лечатся дома. По словам специалиста, снижение показателя менее 95% — фактор риска развития цитокинового шторма, поэтому такому больному нужно немедленно связаться с врачом для принятия решения о госпитализации.
Кандидат медицинских наук, аллерголог-иммунолог Дарья Фомина на онлайн-конференции, посвященной гиперцитокинемии при ковиде. подчеркнула важность раннего назначения иммуносупрессивной терапии. Врач пояснила, что в таком случае появляется шанс на более быстрое выздоровление пациентов и снижается вероятность жизнеугрожающих осложнений.
Отзывы переболевших с цитокиновым штормом
Я раньше в эту заразу не особо верил, думал, что это обычный грипп, как мы каждый год болеем. Но теперь, когда пролежал 3 недели в больнице, понимаю, что все намного страшнее. У меня сначала была пневмония, но без сильной одышки и кислород в крови в норме, поэтом лечился дома. Через неделю резко подскочила температура, стала сильно болеть грудь и был постоянный кашель. Меня забрали в больницу, там сделали анализы и выяснили, что кроме воспаления легких есть цитокиновая буря. Мне уже было так плохо, что почти все время лежал под кислородной маской, постоянно кололи лекарства. Через неделю полегчало, но выписался только через 3 недели.
Валерий, 48 лет
Я переболела в средней форме, все время была дома. Купила себе пульсоксиметр, постоянно следила за кислородом и была на связи с врачом по вайберу. А вот мужу моему не повезло. Его забрали в стационар с двусторонней пневмонией, потом сказали, что начался шторм и нужно давать гормоны. Он был сначала на кислороде, а потом несколько дней на ИВЛ. Всего лечение заняло более 1,5 месяцев. Сейчас муж уже дома, но очень слабый, у него обострились проблемы с почками.
Ольга, 57 лет
Вот уж не думала, что у меня будет ковид, да еще и в тяжелой форме, поскольку я вообще редко болею, несколько лет закаляюсь и занимаюсь спортом. Но болезнь оказалась очень коварной. Меня из дома забрали на скорой с температурой под 40 градусов и сильной одышкой. В больнице лечили противовирусными и гормонами. На фоне цитокинового шторма были сильно повреждены легкие, поэтому я неделю лежала с кислородной маской. К счастью, вроде бы все обошлось, после выздоровления никаких осложнений у меня не нашли.
Диана, 25 лет
Мы с мужем оба тяжело переболели, в больнице провели почти месяц, и большую часть времени были на кислороде. Как нам терапевт уже потом объяснил, кроме пневмонии и проблем с сердцем, начался цитокиновый шторм, поэтому были осложнения на все органы. У меня после ковида начались проблемы с почками, и врач сказал, что это тоже из-за цитокинов.
Наталья, 63 года
Цитокиновый шторм после коронавируса — опасное и потенциально смертельное осложнение, возникающее при неадекватной реакции иммунной системы и накоплении в крови провоспалительных веществ. Состояние проявляется фебрильной лихорадкой, дыхательной недостаточностью, нарушениями свертываемости крови, патологиями внутренних органов. При гиперцитокинемии нужно как можно раньше начинать лечение иммуносупрессорами, чтобы сохранить жизнь и здоровье пациенту.
Видео о главных ошибках в лечении ковида
«Цитокиновый шторм»: как побороть губительное осложнение COVID-19
В России зарегистрирован препарат для профилактики цитокинового шторма — тяжелейшего осложнения COVID-19, сообщил министр здравоохранения страны Михаил Мурашко в эфире Первого канала.
«Один из препаратов, который профилактирует цитокиновый шторм, поражение легких, зарегистрирован на прошлой неделе и уже вошел в клиническую практику, причем это отечественный препарат. Еще один препарат противовирусный, я воздержусь просто пока называть, на этой неделе завершает исследование», — анонсировал глава ведомства.
«Необратимые патологические изменения»
Как пояснила «Газете.Ru» главный гериатр Минздрава РФ Ольга Ткачева,
цитокиновый шторм — это «чрезмерная реакция» иммунной системы на вирус. «Она иногда бывает опаснее, чем сам вирус.
Цитокиновый шторм приводит к развитию сильных воспалительных процессов с поражением как легких, так и печени с почками. Это генерализованное поражение», — рассказала врач.
Цитокиновый шторм может возникнуть в случае, если у пациента повышен уровень интерлейкина 6 (IL-6), стимулирующего иммунный ответ, а также С-реактивного белка и сывороточного амилоида, которые являются маркерами острого воспаления, заявил профессор Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв Майкл Ледерман на онлайн-конференции Департамента здравоохранения города Москвы.
Американский эксперт считает, что цитокиновый шторм чаще наблюдается у пожилых людей, страдающих от хронических заболеваний.
Между тем доцент кафедры инфекционных болезней у детей ПФ РНИМУ им. Пирогова Минздрава РФ Иван Коновалов уверен, что вирус может вызвать цитокиновый шторм в организме независимо от физического состояния больного. «Цитокиновый шторм — это реакция иммунитета. Здесь нет прямой взаимосвязи с общим состоянием здоровья — нельзя говорить о том, что у здорового человека цитокинового шторма быть не может», — подчеркнул он в разговоре с «Газетой.Ru».
такой воспалительный процесс фиксируется не только при COVID-19, но и при свином гриппе. Он приводит к «необратимым изменениям патологического характера», рассказал Коновалов.
«Такой способ взаимодействия иммунной системы с новом возбудителем реализуется в виде неконтролируемой воспалительной реакции. Эта гиперреакция иммунной системы вызывает истощение работы иммунитета. В результате возникает вторичная реакция — иммунная недостаточность, которая может облегчить присоединение бактериальной инфекции», — пояснил доцент ПФ РНИМУ им. Пирогова.
О наиболее «мощном», летальном цитокиновом шторме может свидетельствовать прогрессирующая дыхательная недостаточность у заболевшего COVID-19, считает американский профессор Ледерман.
«Хочу отметить, что признаком массивного цитокинового шторма является прогрессирующая дыхательная недостаточность. На мой взгляд, прогрессирующая дыхательная недостаточность может быть индикатором развивающегося «мощного» цитокинового шторма и, соответственно, быть критерием для дальнейших наших действий», — подчеркнул он на конференции Мосгорздрава.
Есть ли спасительный препарат
Врачи уверены, что профилактики цитокинового шторма, которую могли бы провести сами пациенты с COVID-19, не существует. «Это дело врачей — медик должен назначать лечение, если видит цитокиновый шторм. И тут уже важно проводить не просто противовирусную терапию, а терапию, связанную со снижением активности воспаления», — сообщила главный гериатор Минздрава РФ Ткачева «Газете.Ru».
Коновалов также уверен, что в борьбе с цитокиновым штормом помогут не профилактические меры, а оперативное лечение при первом возникновении осложнения. «Вопрос заключается не в профилактике, а в своевременном контроле начала этого процесса. Тогда люди, даже перенося цитокиновый шторм, например, при коронавирусной инфекции нового типа, имеют больше шансов на то, чтобы выжить», — заключил медик.
Тем не менее уже существует общее мнение относительно препарата, который может противоборствовать цитокиновому шторму, — это «Тоцилизумаб». Данное лекарство подавляет вызывающий осложнение интерлейкин 6 (IL-6).
«Существует несколько способов ингибирования (подавления — «Газета.Ru) IL-6. Один из них — использование моноклонального антитела на примере Тоцилизумаба. При лечении пациентов с ВИЧ-инфекцией с помощью Тоцилизумаба было получено много данных. Выяснилось, что при его применении резко снижаются воспалительные показатели, Т-клеточная активация и концентрация С-реактивного белка, который является продуктом активности IL-6», — рассказал Ледерман из Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв.
Отметим, что японские ученые лаборатории иммунологии Института генетической медицины Университета Хоккайдо также считают Тоцилизумаб наиболее эффективным препаратом. Они утверждает, что польза этого лекарства состоит в содержащемся в нем антителе, которое ограничивает рецептор интерлейкина IL-6. Исследование Тоцилизумабы приводится в научном журнале Immunity.
Те медики, в распоряжении которых нет Тоцилизумаба, пытаются вылечить пациентов с цитокиновым штормом любыми способами, потому что это осложнение часто приводит к летальному исходу, сообщил доктор медицинских наук из Университета Алабамы Рэнди Крон.
«Трудно смотреть, как люди умирают на глазах, поэтому, если возможно вмешаться каким-то образом, то врачи делают это. Поэтому некоторые из наших коллег пытаются лечить связанный с COVID-19 цитокиновый шторм с помощью любого подхода», — рассказывал ученый журналу Forbes.