«Так называемый синдром булыжной мостовой — двусторонняя субтотальная пневмония, легкие поражены тотально. Человек с такими легкими не может жить, не может дышать». Цитокиновый шторм — что это? Какова природа данного осложнения? Симптомы цитокинового шторма. Какие проявления наиболее заметны? Лечение, цитокиновый шторм при коронавирусе.
Цитокиновый шторм – что это?
Цитокиновый шторм, или гиперцитокинемия — это патологическое состояние иммунной системы, потенциально угрожающее жизни. Его причиной является избыточная активность цитокинов — молекул, обеспечивающих информационный обмен.
Цитокины производятся основными клетками иммунитета: лимфоцитами, макрофагами, гранулоцитами и др. Проблемы начинаются, когда эти клетки начинают работать с повышенной активностью, особенно — обмениваться информацией. В таком случае начинает вырабатываться большое количество цитокинов, которые переходят к другим клеткам и передают команды на выработку еще большего количества цитокинов. Начинается неконтролируемая цепная реакция, организм в некотором смысле «засоряется».
Помимо этого, начинающийся информационный хаос заставляет клетки иммунитета нападать на свой же организм. В итоге начинается воспаление, которое стремительно распространяется.
«Цитокиновый шторм приводит к развитию сильных воспалительных процессов с поражением как легких, так и печени с почками. Это генерализованное поражение», — рассказала главный гериатр Минздрава РФ Ольга Ткачева.
Причины и симптомы цитокинового шторма
Причинами цитокинового шторма могут быть:
Что касается симптомов, то цитокиновый шторм может быть тяжело различить на фоне исходного заболевания из-за схожести протекаемых процессов. Из клинических особенностей могут присутствовать:
Цитокиновый шторм при коронавирусе
Цитокиновый шторм является тяжелым осложнением инфекции COVID-19. В сентябре этот механизм объяснили сотрудники Питтсбургского университета и Медицинского центра Седарс-Синай. Они сумели смоделировать части коронавирусного S-белка («шип на короне»), который может выступать в качестве суперантигена — то есть провоцировать чрезмерную реакцию, вступая во взаимодействие с Т-клетками иммунной системы.
В первую очередь при коронавирусе цитокиновый шторм атакует легкие, вызывая острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС), при котором пузырьки-альвеолы заполняются отечной жидкостью.
«Такое легкое не может принимать участие в газообмене, человек задыхается. Так называемый синдром булыжной мостовой — двусторонняя субтотальная пневмония, легкие поражены тотально. Человек с такими легкими не может жить, не может дышать», — объяснил главный пульмонолог Забайкальского края Сергей Лукьянов.
Лечение цитокинового шторма
Естественно, лечение цитокинового шторма происходит в клинике, в условиях реанимации. Но даже там добиться излечения пациента очень непросто — ключевое значение играет своевременность госпитализации.
Профессор МГМСУ имени Евдокимова Андрей Малявин отметил, что лучший способ вовремя забить тревогу при коронавирусе — регулярно измерять уровень сатурации крови. Для этого используется специальный прибор — пульсоксиметр. По словам ученого, если аппарат показывает меньше 95% — это основание для госпитализации.
В целом, поскольку цитокиновый шторм порождается избыточной иммунной реакцией, основным способом его лечения является подавление этой реакции, иммуносупрессия. В случае коронавируса была доказана эффективность применения для лечения тяжелобольных дексаметазона. Это лекарство даже упомянуто в методических рекомендациях Минздрава РФ:
«Результаты показали, что дексаметазон в низких дозах играет положительную роль в лечении тяжелых форм COVID-19: пероральный (в таблетках) или внутривенный дексаметазон снизил 28-дневную смертность среди госпитализированных пациентов по сравнению с обычным лечением.
Не рекомендовано использовать ГК (глюкокортикостероиды, в том числе и дексаметазон) для профилактики или лечения COVID-19 от легкой до умеренной степени (т.е. у пациентов, не получающих кислород). ГК назначаются только пациентам с признаками цитокинового шторма».
Помимо применения препаратов, подавляющих избыточную иммунную реакцию, применяют поддерживающее лечение и, конечно, борются с первичным заболеванием.
Щиток новый шторм что такое
Цитокиновый шторм и коронавирус: что это, на какой день возникает, симптомы, лечение препаратами, опасен ли при диабете
Цитокиновый шторм и коронавирус: что это, на какой день возникает, симптомы, лечение препаратами, опасен ли при диабете
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:
Цитокиновый шторм при коронавирусе – что это?
Если сказать простыми словами, то цитокиновый шторм – это неконтролируемая реакция иммунной системы человека на коронавирусную инфекцию. Процесс очень опасен, считается потенциально летальным, так как может привести к разрушению всего организма.
Мощный выброс цитокинов (небольших пептидных информационных молекул) провоцирует неконтролируемое, быстро распространяемое воспаление. Оно поражает самое слабое место в организме и быстро переходит на соседние ткани и органы. Далее, происходит распространение по всему организму, так как цитокинов вырабатывается больше и больше. В иммунной системе происходит сбой. Она так сильно стремиться уничтожить вирус, что убивает вместе с патогенном весь организм.
Цитокины – это общее название молекул. Их в настоящее время известно ученым более ста разновидностей. В этот перечень входят интерфероны, хемокины, интерлейкины и многие другие белки.
Как возникает цитокиновый шторм
Цитокины – это небольшие пептидные молекулы, которые производятся различными клетками организма, в основном лимфоцитами. Также их умеют выделять макрофаги, гранулоциты и другие иммунные клетки.
Назначение цитокинов – координировать реакцию организма на инфекцию и «сообщать» соседним клеткам о заражении. Поэтому их ещё называют информационными пептидами. Само название «цитокин» происходит от двух древнегреческих слов «цито» (клетка) и «кинос» (движение).
Допустим, в ваш организм вторгся коронавирус SARS-CoV-2. Реакция иммунитета будет однозначной: сражаться насмерть. А для этого ему приходится выделять все больше информационных молекул.
Однако у некоторых пациентов высвобождается чрезмерное и неконтролируемое количество цитокинов. Воспаление запускает оксидативный стресс (повреждение клеток) и высвобождение новых цитокинов. Оба процесса подпитывают друг друга, создавая порочный круг. Так возникает цитокиновый шторм (гиперцитокинемия), который нередко приводит к летальному исходу
Иными словами, опасность представляет не сам вирус, а слишком сильная реакция иммунитета. В случае с SARS-CoV-2 она связана с тем, что иммунитет до определенного времени не распознает вторжение вируса.
Такое поведение организма тяжело спрогнозировать, однако, оно возникает не только из-за COVID-2019. Причинами могут быть:
Явление цитокинового шторма стало широко известным после вспышки вируса гриппа H5N1 в 2005 году, также известного как «птичий грипп». Тогда высокий уровень смертности среди в целом здоровых пациентов был обусловлен именно неконтролируемым высвобождением цитокинов.
Цитокиновый шторм при коронавирусе объясняет более тяжелую симптоматику у некоторых пациентов. Здесь может крыться объяснение, почему дети страдают от COVID-2019 в значительно меньшей степени или переносят его бессимптомно. Вероятно, из-за менее развитого адаптивного иммунитета у них меньше цитокинов, способных спровоцировать системное воспаление.
Отмечались случаи цитокинового шторма после приема экспериментальных препаратов. В 2006 году шестеро здоровых молодых мужчин из Великобритании в реанимации с полиорганной недостаточностью после доклинических испытаний нового лекарства. Реакция на него развилась всего через 90 минут после приема назначенной дозы.
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.
Какие признаки цитокинового шторма?
Состояние, называемое цитокиновым штормом, проявляется лихорадкой, рвотой, диареей, слабостью, болями в различных частях тела и снижением уровня кислорода в крови. В анализах можно увидеть цитопению (снижение количества клеток), лимфопению (снижение количества лимфоцитов), повышенный уровень ферритина.
У больных COVID-19 в таком состоянии отмечается высокий уровень интерлейкина-2 (IL), фактора некроза опухолей альфа (TNF-α). В половине случаев происходит поражение легких, поэтому необходима искусственная вентиляция легких, а также терапия сепсиса и регулирование выброса цитокинов.
Цитокиновый шторм в коронавирус – что скрывается за термином, его патогенез
Цитокиновый шторм при коронавирусе COVID-19 – это неконтролируемый выброс цитокинов, то есть молекул, уничтожающих вирусы при помощи реакции воспаления. Если их продукция выше в сотни раз, то начинается разрушение собственных клеток, а в месте «шторма» возникает сильный отек.
Иммунитет при этом полностью теряет способность делить белки на свои и чужие, атакует все подряд. В первую очередь под разрушение попадают белые клетки крови – нейтрофилы, они при распаде выделяют ферменты, повреждающие эритроциты и тромбоциты. Так возникают кровотечения и закупорки сосудов тромбами.
Цитокиновый шторм встречается не только при коронавирусе, он сопровождает другие инфекционные болезни (например, цитомегаловирус, стрептококковую, птичий грипп). Похожие реакции бывают при пересадке органов, стимуляции иммунитета и аутоиммунных болезнях, заражении крови, обширных операциях, обильном маточном кровотечении в родах.
На какой день начинается
Чаще всего цитокиновый шторм появляется через 8-10 дней после возникновения первых симптомов. Он отражает период разгара болезни и ее тяжелое течение. Нередко перед его развитием отмечается временное улучшение.
Симптомы
Основные симптомы чрезмерного выброса цитокинов:
Возможно появление сыпи на конечностях, отечность и боль шеи, повышенная возбудимость, судорожные подергивания мышц, увеличение печени и селезенки.
Как выявляют
Для того, чтобы выявить цитокиновый шторм, применяется анализ крови, в котором могут быть такие изменения:
Эти показатели анализируют вместе с томографией легких, которая показывает обширную пневмонию.
Что происходит в результате цитокинового шторма?
Сначала вирус массово поражает клетки, в которые способен проникнуть, размножается в них, затем выходит из клеток и распространяется дальше. Клетки при этом погибают, и в ответ на это включается защитная реакция иммунной системы, которая выражается в чрезмерном выделении цитокинов и неконтролируемом воспалении.
Во время цитокинового шторма ткани очага воспаления разрушаются, иммунная система начинает работать на предельной мощности, чтобы побороть инфекцию, и в результате воспаление распространяется на соседние ткани. Со временем цитокиновый шторм охватывает весь организм, и все может закончиться смертью пациента.
Можно ли остановить цитокиновый шторм?
Как показывают результаты исследований, необходимо вовремя определять время начала такого шторма, а сделать это возможно исключительно при помощи анализа крови. В условиях нынешней пандемии коронавируса медики применяют различные препараты, в частности, тоцилизумаб и гидроксихлорохин (иммунодепрессанты), которые имеют свойство приглушать активность специфических цитокинов.
Диагностика цитокинового шторма
У этого состояния есть несколько специфических черт. В первую очередь оно развивается очень быстро – в течение нескольких часов. Пациент испытывает несколько симптомов:
Однако все это неспецифические признаки. Полноценная диагностика цитокинового шторма возможна после изучения анализов крови. Медики отмечают, что у пациента уровень C-реактивного белка, интерлейкинов-1 и 6, а также фактора некроза опухоли-альфа (ФНО).
Самый надежный способ диагностики гиперцитокинемии – это биохимический анализ крови на ферритин.
Лечение цитокинового шторма при коронавирусе
Лечение цитокинового шторма возможно только в условиях стационара. Важно вовремя определить это состояние, сделать больному анализ крови.
К сожалению, даже когда больного доставляют в больницу, врачам не всегда удается справиться с неконтролируемой реакцией иммунной системы. При коронавирусе такие пациенты в большинстве случаев нуждаются в искусственной вентиляции легких.
Цитокиновый шторм при коронавирусе способны остановить препараты, подавляющие чрезмерную реакцию организма на инфекцию. Больным назначают иммунодепрессанты. Существует практика лечения неконтролируемого выброса цитокинов препаратами тоцилизумаб и гидроксихлорохин. Но, они не являются панацеей. Часто вызывают тяжелые побочные реакции.
Главное коварство такого явления, как цитокиновый шторм при коронавирусе – это то, что такая реакция иммунной системы становится причиной смерти молодых людей с сильным иммунитетом. Поэтому обращайтесь вовремя к врачу при признаках заражения ковид. Не стоит думать, что ваш иммунитет справится с любым вирусом. Иногда он может сыграть злую шутку с человеком.
Кто в группе риска, чаще ли при диабете случается цитокиновый шторм при коронавирусе
Установлено, что при сахарном диабете цитокиновый шторм протекает тяжелее, так как у больных с высокой глюкозой в крови есть склонность к системной (общей) воспалительной реакции, а инфекции часто имеют множество осложнений.
В больнице Уханя (Китай) были взяты образцы крови у 119 пациентов, страдавших от пневмонии, когда еще не было известно о пандемии. В них определяли одновременно цитокины и глюкозы. Было установлено, что повышенные уровни были одновременно.
Также цитокиновый шторм чаще возникают у людей с низким иммунитетом. Причем важно учитывать, что в норме остановить образование цитокинов должна тормозящая активность Т-клеток (супрессоров). Именно они в низком количестве содержатся в крови у пожилых.
Такая же парадоксальная реакция есть и у профессиональных спортсменов, потому что много белков идет на поддержание мышечной массы. Поэтому иногда слишком тяжелое течение инфекции бывает у молодых и здоровых людей. Важно учитывать, что неадекватный иммунный ответ может вызывать неоправданное применение иммуностимуляторов, пищевых добавок и самолечение инфекционных болезней.
Цитокиновый шторм осложняет течение коронавируса при чрезмерно активной реакции иммунной системы. Проявляется в виде отека легких, при отсутствии своевременного выявления и лечения приводит к смерти.
“Девять волн” цитокинового шторма
Цитокиновый шторм еще называют взрывом и бурей. Все эти названия отображают суть реакции. Она очень сильная и опасная для жизни. Олег Назар описал «девять волн» цитокинового шторма.
1-й вал. Резко поднимается температура. Значит, иммунная система активизировалась.
2-й вал. Повышается содержание провоспалительных цитокинов. Это вещества, усиливающие воспаление.
3-й вал. Из-за этого иммунная система теряет специфичность. Объяснить это можно с помощью метафоры. Если представить иммунитет в образе сторожевого пса, то при адекватной реакции организма он по команде «фас», которую отдает головной мозг, кусает прицельно какой-то один объект. Например, «агентов» коронавируса. При потере специфичности он «набрасывается» на все подряд, не разбирая, кто свой, кто — чужой. То есть иммунная система активируется и против инфекции, и против собственных тканей. Это называется поликлональная активация клеток иммунной системы.
4-й вал. В итоге разрушаются клетки неспецифического звена — нейтрофилы, высвобождается содержимое их гранул — протеолитические ферменты.
5-й вал. Ферменты вызывают разрушение эритроцитов и тромбоцитов. Из-за этого начинаются тромбозы, кровотечения.
6-й вал. Ферменты также вызывают активацию системы комплемента. Это группа белков, которые участвуют в защите против инфекций.
7-й вал. При их чрезмерной стимуляции запускается механизм, при котором падает артериальное давление, расширяются сосуды, из них выходит плазма.
8-й вал. В результате этого процесса в частности и возникает отек легких, характерный для тяжелой формы протекания коронавируса.
9-й вал. Развивается сердечно-легочная недостаточность. Наступает состояние, похожее на инфаркт. Высок риск летального исхода.
Что помогает остановить “бурю”
Такая картина характерна не только для Covid-19. «Цитокиновый шторм часто сопровождает грипп, деструктивные пневмонии, — комментирует Олег Назар. — Кроме того, его часто наблюдают при сепсисе, хирургических вмешательствах, родовспоможении, когда идет большая потеря крови, маточных кровотечениях». То есть врачи давно знакомы с этим опасным явлением и знают, как его лечить.
То, что в протоколах лечения коронавируса мы видим препараты с противовоспалительным действием, связано как раз с тем, что существует риск цитокинового шторма, говорит Олег Назар. А он, напомним, сопровождается сильным воспалением. Они снижают активность иммунной системы.
К таким препаратам относятся: Плаквенил, Тоцилизумаб, Гидроксихлорохин, а также другие лекарства, которые используются в ревматологии, при лечении аутоиммунных заболеваний.
Увы, сегодня в Украине этих препаратов днем с огнем не сыщешь. Причем их нет не только в аптеках, но и у большинства медиков. Но ситуация далека от патовой. «У бригад скорой помощи, реаниматологов есть гормоны-кортикостероиды, внутривенные иммуноглобулины. Они подавляют иммунную систему, а значит, унимают цитокиновый шторм».
Самостоятельно с ним справиться нельзя. Срочно вызывайте скорую помощь, если у вас:
«Это те состояния, когда формируется сердечно-легочная, полиорганная недостаточность — результат цитокинового шторма. И тут счет идет на минуты», — говорит Олег Назар.
Как предупредить “девятый вал”
Понять, насколько адекватно реагирует иммунитет на конкретную вирусную атаку, не выдает ли он чрезмерную реакцию, можно с помощью иммунограммы. Ее Олег Назар советует сделать при первых признаках ОРВИ (напомним, для начальной стадии Covid-19 характерны симптомы обычной простуды). Удовольствие это не из дешевых — стоит в районе 500-700 грн в частных столичных лабораториях, результат готов через 2-3 дня.
В первую очередь о необходимости такого анализа стоит задуматься тем, у кого налицо клинические проявления сбоев в работе иммунной системы. Это частые простудные заболевания; бактериальные осложнения после перенесенных ОРВИ; постоянная субфебрильная температура; синдром усталости.
Также, почувствовав признаки ОРВИ, можно сделать анализ на сывороточный ферритин (цена — 200 грн, результат готов через день). Высокие уровни этого белка могут говорить о развитии воспалительного процесса.
Видя данные лабораторной диагностики, семейный врач либо сам назначит дополнительное лечение, либо направит на консультацию к иммунологу.
Кого чаще всего “штормит”
По словам Олега Назара, в группу риска по развитию цитокинового шторма входят те, у кого, как бы это парадоксально ни звучало, низкая активность иммунной системы. «При таком состоянии не хватает специфических клеток, которые прицельно бьют по врагу, — комментирует иммунолог. — Можно провести параллель с войной. Когда не хватает профессиональных военных, берут добровольцев, ополченцев. Вот и здесь так: иммунная система задействует всю свою «армию», в результате и возникает цитокиновый шторм».
Ослаблен иммунитет в силу возраста у пожилых людей и у детей до 12 лет. «У них есть критические периоды формирования иммунитета. То от груди отлучили, антитела закончились, а своих еще нет. То они синтезируются в малом количестве, потому что не хватает белка. Он уходит на активный рост. Кстати, у спортсменов тоже может не хватать иммунных клеток, потому что белок, из которого они строятся, идет на постройку мышечной массы», — объясняет Олег Назар. Вот почему молодые люди, занимающиеся спортом и ведущие здоровый образ жизни (часто при этом они отказываются от белка животного происхождения), погибают из-за цитокинового шторма.
Еще одна причина, по которой у людей может неадекватно работать иммунная система, — увлечение иммуностимуляторами. «Сейчас часто можно услышать совет: надо стимулировать иммунитет. Огульно, просто так, не надо этого делать, — предупреждает Олег Назар. — Стимуляция иногда действительно нужна, но это может определить только специалист. И только он может назначить препараты. Самолечение чревато «поломкой» иммунитета и, как следствие, — цитокиновым штормом».
Иммунный ответ редко протекает без выраженного воспаления. Воспалительная реакция начинается с распознавания патогена, затем происходит рекрутирование иммунных клеток на борьбу с инфекцией. Как только она устранена, организм восстанавливает поврежденные ткани и возвращается в состояние гомеостаза.
Однако иногда что-то идет не так, и у пациента развивается чрезмерная реакция на возбудитель, и тогда наш иммунитет начинает крушить все подряд. По оценке специалистов, цитокиновый шторм встречается примерно у 20% заболевших COVID-2019. Главная его опасность – резкое ухудшение самочувствия больного с развитием ОРДС. Именно поэтому тяжелую коронавирусную инфекцию следует лечить только под наблюдением квалифицированных врачей.
